机载电液作动器驱动器的双余度控制

机载静电液作动器将传统作动器的液压源驱动改为电能驱动,由电动泵直接驱动液压泵,具有结构简单、效率高和容错性强等优点,是多电飞机研究的重要内容。本文研究的静电液作动器的驱动部分,是采用了一种双绕组无刷直流电机,其定子绕组由电角度相差30o的两套绕组构成,并且由两套独立的电路驱动,从而实现电气双余度控制。文中提出了双余度系统的"故障——工作"的容错控制方式,说明了双余度控制的高可靠性。最后,给出实验结果,验证了双余度控制的优点。     

基于PXI的电液伺服作动器控制系统的设计与实现

针对某工程机械中的作动器装置,利用其液压系统的工作原理,设计了一种基于PXI的电液伺服作动器控制系统。在介绍作动器液压回路工作原理的基础上,简述了控制系统的设计方案及其组成。该设计解决了该作动器开环控制误差大的问题,具有控制精度高,灵敏度高,结构紧凑,可复用性高等优点。     

非线性压电作动器的振动模糊控制方法

在振动主动控制问题中，压电作动器常表现出一定的非线性特性。研究压电作动器的非线性特性，对于设计智能结构中的控制系统和控制策略非常重要。该文针对压电作动器表现出的非线性特性，提出一种基于模糊自适应滤波算法的前馈主动控制方法。数值仿真结果表明了该非线性模糊自适应控制方法的有效性。     

一种新型自感知作动器及其应用

利用压电片的正逆压电效应。提出了一种基于分时结构的自感知作动器，将压电片作为传感器和作动器的功能在时间上进行分离，以实现用同一压电片在作动与传感之间的功能切换，并探讨了其用于主动控制的可行性。对一悬臂梁的振动主动控制研究表明该自感知作动器在实际上是可行的。     

飞机电力作动器半实物仿真技术研究

飞机电力作动器是未来飞机电源系统的重要负载，对电源系统的质量和稳定性问题有很大影响，通常要在电力系统全集成之前进行半实物仿真。本文首先介绍该种飞机电力作动器半实物仿真理论实现方法，然后县体通过电力作动器动态功率特性、恒功率特性、电源输入阻抗特性及电磁兼容性几个方面对该疗法的可行性进行了一定程度的论证，最后介绍了该种飞机电力作动器半实物仿真具体的硬件实现方法。     

磁致伸缩作动器的建模与控制研究

Preisach算子是一种适用于迟滞特性建模的通用数学工具。利用该算子建立了磁致伸缩作动器的模型，并推导了相应的数值计算公式。对于作动器的轨迹跟踪控制问题，提出了一种基于模型近似线性化的前馈控制方法。实验结果表明该模型可以较好地反映作动器的迟滞特性，利用其数值计算方法求解作动器的输出有较高的精度，满行程位移误差达1．2％；所提出的控制方法有较理想的控制效果，位置控制误差约为3．4％。     

两种新型压电作动器在振动控制中的应用研究

对弓型压电片作动器(APA)和Π型压电堆作动器(PISA)两种新型压电作动器在振动控制中的应用进行了研究,并给出了两作动器的输出作动弯矩与驱动电压的关系式.将它们应用于一垂尾模型的第1阶弯曲(一弯)和第1阶扭转(一扭)模态响应控制中,建立了该压电主动振动控制系统的状态空间模型,采用二次最优控制(LQR)策略设计控制器,并进行了控制系统的闭环仿真.结果表明,APA在垂尾模型一弯一扭模态控制中的性能优于PISA.     

SAPWM整流技术在航空电力作动器上的应用

本文提出了将一种新的SAPWM（Saddle Pulse Width Modulation）整流器应用到航空电力作动器来将115V/ 400Hz交流电变换为280V直流电。文中通过仿真将SAPWM整流器和SPWM整流器做了对比,证明了SAPWM整流器在高输出功率方面的优势。同样也证明了SAPWM整流技术可以更好地控制大范围变化的负载电流。本文将一个10kW的电力作动器控制过程的功率剖面作为例子研究了SAPWM整流器的设计和控制方法。通过仿真分析得出SAPWM整流器可以得到低的谐波分量和高的功率因数。最后得出SAPWM整流技术更适合航空电力作动器的应用。     

压电叠堆电静液作动器Simscape模型与实验研究

将海德福斯螺纹插装换向阀集成到压电叠堆电静液作动器中,形成一体化集成式双向运动的压电叠堆电静液作动器。基于压电叠堆电静液作动器的物理系统,采用Simscape搭建压电叠堆电静液作动器系统模型。对比了在不同蓄能器偏压、不同电压峰值条件作用下,压电叠堆电静液作动器的实验输出流量与仿真输出流量;以及换向阀换向周期为4s时,压电叠堆电静液作动器的实验输出位移与仿真输出位移,验证了搭建的Simscape模型的准确性。在系统模型得到验证的基础上,分析发现阀片的回流现象是造成压电叠堆电静液作动器在高频驱动时输出流量衰减的原因。     

超精密机床的压电作动器隔振系统研究

压电作动器是振动主动控制中最常用的一种执行机构。文章分析了各种压电作动器的特点及应用范围 ,并用压电陶瓷作动器对超精密机床实施振动主动控制。结果表明 ,该系统应用控制器克服了压电元件的迟滞特性、蠕变特性和非线性后 ,能有效的控制地基振动对超精密机床的影响 ,提高了超精密机床的加工精度     

一种新型压电陶瓷固液一体化作动器

提出了一种基于压电陶瓷的新型固液一体化作动器。该作动器通过两个压电陶瓷泵协调工作,由压电陶瓷提供动力,液压油为介质,用泵体代替普通一体化作动器中的单向阀,克服了单向阀的响应频率瓶颈,从而有效地利用了压电陶的高频响应特性,同时集成的一体化结构设计,避免了普通液压作动器的分布管路。对设计的一体化作动器进行了建模仿真,得到仿真曲线,结果表明该作动器相对体积小,输出位移大,响应频率高,承载能力强,动态特性好,并且实现了全电工作。     

非接触式主动阻尼电磁作动器的稳定性分析

介绍了非接触式精密电磁作动器在高精度主动阻尼控制系统中的应用前景,并探讨该精密电磁作动器的动力学特性及其局部稳定性问题,给出该作动器工作的稳定条件、工程参数及设计实例。主要讨论了非接触式精密电磁作动器平衡气隙的稳定性,这项技术在光学工业、精密测量和晶体材料制造等行业有着广泛的应用。     

压电固体作动筒的应用基础研究

通过对大位移压电固体作动筒的动力学模型的研究，探讨了压电固体作动筒在振动控制中的动力学驱动模型。通过对压电作动筒和结构之间的驱动传递关系的研究，以及在结构应用中获得达到最大的位移输出和最大的作用力的匹配关系的研究，为驱动器的一体化应用提供基础。最后研究了压电作动筒驱动力及输出位移，同时在不同的频率及负载下，对压电作动筒的驱动性能进行了实验，并进行讨论。结论表明：利用压电作动筒作为智能结构驱动器件，     

基于压电陶瓷神经网络模型的模型抑振研究

为达到在脉动气流激励下抑制风洞模型振动的目的,该文提出了基于压电陶瓷作动器神经网络模型的风洞模型主动振动控制方法,并进行了实验研究。首先,分析了风洞模型系统振动特性,建立了内嵌式压电陶瓷作动器的主动振动控制系统,通过模型质心加速度推算出压电陶瓷作动器期望输出抑振力。然后,建立了压电陶瓷作动器期望输出抑振力 激励电压的神经网络模型,并根据该模型设计了一种实时解算加速度为激励电压的控制方法。最后,通过地面试验对控制方法的有效性进行验证。实验结果表明,该控制方法具有良好的实时性和鲁棒性,在锤击试验中,振动加速度衰减时间相比于压电方程线性控制时减小了54.46%,系统阻尼比增大了1.58倍,取得了良好的控制效果。     

振动控制中压电元件优化配置研究进展

压电材料以其工作频率宽,响应快,性能稳定和力电耦合效应强等优点已被广泛应用到结构振动主动控制中,该文对压电元件在结构振动主动控制中的优化配置问题进行综述。根据力电耦合关系,给出振动控制中压电元件的传感和作动方程,并推导了压电传感器/作动器的优化配置问题的数学模型;对优化配置问题中基于控制系统性能和系统能量的优化配置准则的研究状况进行总结和评述;同时对优化配置计算中常用方法进行了概括和分析,文中分别对压电传感器/作动器的位置、数目、尺寸和控制增益的优化研究成果进行总结,为工程实际提供方便快捷的布置方案,最后给出需要进一步研究的几个问题。     

微动平台压电作动器低频模型

针对六自由度平台的低频扰动,设计出一种用于低频隔振的压电作动器.通过作动器动态实验系统实验分析输入电压-输出力关系,结果表明,在低于25 Hz的动态电压驱动下,输入-输出不符合压电效应.因此,建立适用于平台低频控制的作动器低频双折线模型,并通过实验表明,所建低频模型能很好的吻合作动器的实际特性.     

两自由度柔性臂压电陶瓷抑振方案优化设计

振动控制是柔性臂控制的主要任务。两自由度柔性臂系统是非性线系统，并且存在强运动耦合，模型复杂。因此有效的抑振方案对柔性臂控制至关重要。该文以两自由度柔性臂残余振动分析为依据，对压电陶瓷作动器与振动传感器的布置位置进行了优化设计，提出了压电陶瓷作动器与振动传感器相结合的抑振方案。实验证明这种抑振方案是有效的。     

预压力对压电叠层作动器性能的影响

由于压电叠层作动器只能承受压力，为了保证压电智能主动杆能够承受一定的拉力，设计了预压装置。为了考察压电叠层作动器在受压情况下的工作性能，设计了压电叠层作动器的受压性能实验。实验结果表明，在一定的压力作用下，输出位移增加，迟滞度减小。分析认为，在压力作用下压电陶瓷晶体结构发生变化，对逆压电效应产生影响，在电场作用下导致输出位移增大和迟滞度减小。     

压电作动器在微力微位移装置中的应用

在微力微位移装置中采用闭环控制压电作动器实现微位移进给和微力加载，设计了加载机构，建立加载机构的压电作动器输入电压、加载装置输位移和输出力之间的关系。通过电容测位移仪检测输出位移，实验得到加载系统刚度，根据压电作动器输入电压、加载装置刚度，计算出加载力大小。该方法为微机械力学性能测试仪打下了基础。     

基于H-like模型的压电陶瓷作动器内模控制

针对压电陶瓷作动器的率相关特性降低应用端控制精度的问题,该文研究了基于Hammerstein-like模型的内模控制策略。其中非线性部分由最小二乘支持向量机模型表示,动态线性部分由自回归历遍模型表示。在此基础上构建了系统逆模型,设计了内模控制器以实现对压电陶瓷作动器的跟踪控制,最后通过实验平台进行了验证。实验结果表明,实时跟踪100 Hz内的期望信号相对误差均小于10%,证明了所设计内模控制方案的有效性。