聚合物MEMS磁扭转微镜电流传感特性研究

提出一种基于聚合物材料的新型微机电系统(MEMS)交流电传感器,对其关键部件聚合物MEMS磁扭转微镜的特性进行研究。磁扭转微镜基体材料采用聚碳酸酯(PC),扭转梁采用金属材料制作,永磁体内置于扭转微镜中,被聚合物材料所包埋,磁扭转微镜的反射面为反射光栅结构。对扭转微镜的特征参数对扭转力矩和扭转角度的影响进行了分析。结果表明,磁扭转微镜的力矩与通电导线的电流大小成正比,微镜稳态扭转振动时最大扭转角度与导线交流电流(a.c.)幅度成正比;扭转梁长度越长,扭转角幅度越大;而稳态振动扭转角幅度随着扭转梁半径的增大而减小。通过对扭转微镜反射光栅0级衍射光的接收与解调,得到归一化光强测量电流的灵敏度可达0.024/A。     

位标器干扰力矩的分析与自适应补偿

干扰力矩做为影响导引头隔离度的重要参数,对制导系统产生了重要影响,在快响应制导系统设计中,要求尽可能降低干扰力矩的影响。针对干扰力矩的非线性、非定常特性,位标器稳定平台建模误差以及制导回路约束,提出干扰力矩自适应补偿控制方法。设计思路为:由制导精度分析,得到隔离度的频带约束;通过状态滤波及制导指令中引入非破坏性抖动信号,估计干扰力矩的主导项:滚动摩擦力矩;然后,运用带通滤波、状态反馈方法补偿非期望的干扰力矩。仿真结果表明:在参数摄动条件下,滚动摩擦力矩系数估值精度、快速性满足要求;提出的自适应补偿设计方法更贴近工程实际,能够用于解决寄生耦合影响严重的问题。     

一种基于磁扭转的微镜电流传感器力学特性分析

提出一种通过扭转引起光强变化来检测电流的磁敏传感器结构,包括扭转微镜结构和光检测部分。分析了传感器的磁敏原理和力学理论,根据结构设计综合考虑给出了传感核心部件的结构参数,通过仿真获得不同电流下扭转力矩与扭转角度、各结构参数的关系曲线,最后通过实验验证了分析的干扰信号的合理性,所要测量的交变电流信号跟测得的光强信号成正比,表明该电流传感器具有一定的实际应用价值。     

金刚石线恒张力闭环控制研究

针对金刚石线切割机切割线高速往复运动下,要求张力稳定的特点,提出了一种切割线恒张力闭环控制方法.该方法通过建立张力系统数学模型,进行了切割线运行力矩分析、加减速变化和卷径变化、运行速度对张力的影响,并建立了函数关系,依据该关系式利用浮辊机构作为张力缓冲和反馈,通过张力反馈实时调整绕线轮伺服电机输出扭矩,解决了切割线高速运行下张力控制难题.     

基于双框架变速控制力矩陀螺的航天器姿态控制研究

针对航天器的三维姿态控制问题,研究了一种新型的航天器姿态控制执行机构—双框架变速控制力矩陀螺（DGV）,得到基于DGV的精确的航天器姿态动力学方程,分析其力矩放大效应和奇异性。基于Lyapunov稳定性理论设计了航天器姿态跟踪的非线性反馈控制律及基于速度和加速度的操纵律。仿真结果表明,一个DGV即能有效地完成航天器三维的姿态控制。     

质量不平衡力矩对导引头伺服机构性能影响分析

摩擦力矩、导线干扰力矩和质量不平衡力矩等各种非线性因素会对导引头的性能产生严重影响,国内外学者对导引头摩擦力矩和导线干扰力矩做了大量分析,而对质量不平衡力矩研究甚少。为了研究导引头伺服机构质量不平衡力矩的传递机理及其对平台速度稳定性能的影响,以两框架导引头伺服机构为对象,利用欧拉角坐标变换方法和刚体绕动点转动的动量矩定理建立了完整的运动学和动力学模型。在此基础上,针对某导引头样机,首先分析了框架转动中心与导弹质心距离以及框架质心偏心距离对质量不平衡力矩的影响;然后分析了质量不平衡力矩对平台稳定回路性能的影响。结果表明:当框架转动中心与导弹质心距离和框架质心偏心距离较大时,质量不平衡力矩会严重影响平台的稳定性能,设计时必须重点考虑。     

X波段反馈式介质振荡器研究

针对X波段串联和并联两种结构的反馈式介质振荡器(DRO)进行了较深入的研究,并介绍了一种通用的介质振荡器设计方法,设计、实现了这两种反馈式介质振荡器,实验表明该设计方法简单可行。首先运用电磁感应理论简要介绍介质谐振器应用于微波电路的基本原理,阐述了影响介质振荡器相位噪声、稳定度等性能的关键因素,并分别运用负阻和反馈理论对串联和并联两种反馈式介质振荡器的拓扑结构进行了详尽的分析。然后选用相同的介质谐振器和有源器件,运用仿真软件HFSS和ADS设计这两种结构的振荡器,并结合设计过程详细地介绍了设计方法,最后分析仿真结果和实测数据,总结了串、并联反馈式振荡器各自的特点。     

考虑关节角加速度约束的仿人机器人偏摆力矩控制方法

针对仿人机器人步行过程中存在的机器人关节角加速度约束影响控制性能的问题，提出一种考虑关节角加速度约束的仿人机器人偏摆力矩控制方法.该方法充分考虑了双臂在摆动过程中对偏摆力矩的影响，根据力矩平衡条件得到需要抵消的偏摆力矩的大小与方向，将偏摆力矩的控制问题转化为带约束条件的二次规划问题，并设计了一种在线变步长迭代算法计算得到优化后的双臂摆动轨迹.实验表明，该方法能有效抵消机器人步行中产生的偏摆力矩，避免控制过程中的"削峰"现象，有效提高机器人的步行稳定性.     

反馈时延下LTE链路自适应算法性能研究

介绍了一种LTE系统的快速链路自适应算法,算法基于瞬时信道信息计算预编码矩阵指示、秩指示和信道质量指示3种反馈信息。当前对快速链路自适应算法的研究大部分都假设无反馈时延,因此研究了反馈时延对算法性能的影响,针对发射分集和闭环空间复用两种传输模式在低速和较高速场景下进行了算法性能评估。     

预编码的反馈方式研究

本文主要对预编码的两种反馈方式进行研究.首先介绍了预编码技术,然后分别对1bit反馈法、随机矢量量化码本反馈法进行介绍和分析,比较不同反馈方式对于预编码性能的影响.1bit反馈法的系统性能可以接近完全信道信息反馈的系统性能,并能大大减少反馈数据量.     

惯性稳定平台中的加速度反馈控制技术

陀螺稳定是惯性稳定中的常见装置,由它仅仅构成一个简单的单速度稳定环。控制带宽是影响陀螺稳定的惯性控制系统的一个重要因素。高的控制带宽很难获取,主要是因为系统的非线性影响,比如机械谐振。将一种基于加速度反馈的多环控制结构引入速度控制系统中,提高稳定性能。采用两只线性加速度计测量角速度信号,而不是利用位置和速度信号计算得到。利用 Lyapunov 函数分析了多级稳定回路稳定,以及对摩擦、扰动抑制能力的效果。多级稳定控制环路的误差抑制能力是陀螺反馈系统的能力以及加速度反馈之积。实验验证了理论分析的正确性:相比经典的陀螺稳定系统,扰动抑制能力有较大的改善。     

Vibration suppression in 2- and 3-mass system based on the feedbackof imperfect derivative of the estimated torsional torque

In this paper, a new vibration-suppression control method for 2- and 3-mass system is proposed, which uses imperfect derivative feedback of the estimated torsional torque. This controller consists of three simple elements: the disturbance observer, the imperfect derivative filter, and the feedback gain. By adequately adjusting this feedback gain, the damping factor of original flexible system can be controlled so that the vibration caused by the mechanical resonance can be effectively suppressed. Due to the simplicity of the proposed controller, it can be easily applied to various flexible systems with other regulators. The combination of this method with P&I regulator shows good performances in vibration suppression and disturbance rejection which are shown in both simulations and experiments     

交流电机高性能转矩控制教学内容设计

交流电机高性能转矩控制是交流调速课程讲授的核心,也是学生学习的难点。本文从交流电机产生转矩的物理本质出发,结合转矩和磁链解耦控制特征,全面阐述了交流电机中高性能转矩控制数学模型;基于这些模型分析了当前两种典型的交流电动机高性能转矩控制系统结构,最后给出实验结果。课堂教学结果显示,本文提出的教学内容设计能够使得学生迅速抓住交流电机高性能转矩控制本质,取得了很好的教学效果。     

感应电机直接转矩控制系统中的模糊控制研究

对模糊控制在直接转矩控制系统中的应用做了全面分析和总结,重点讨论了各种模糊直接转矩控制方案的特点和不足之处。最后指出,这些方案都能改善系统性能,但无疑增加了系统的复杂性。     

基于dsPIC30F4011的感应电机变频调速系统

设计了一种基于dsPIC30F4011直接转矩控制的感应电机变频调速系统,系统通过对电机工作时间的磁链和转矩值进行检测得到电机转矩信息,然后将该检测信息反馈至dsPIC30F4011进行判断并输出相应控制信号,最后经IPMPS21865模块对电机转矩进行控制.该设计采用改进的扇区位置判断和应用电压矢量选取表的方法,提高了系统的可靠性和稳定性.实验结果表明,该系统设计简单实用,性能良好.     

高速回转机械扭转振动测量的研究

讨论了高速大型回转机械扭转振动测量的特点及其对测量系统的要求，针对这些要求，提出一种新型激光多普勒扭转振动测量方法。     

基于单片机的液压动力钳检测系统研究与实现

针对油田修井使用的多种液压动力钳系统没有使用扭矩力限定装置,容易因人为因素产生过大转矩,对油管螺纹造成永久性的损坏;过小转矩,对油管密封不好或脱落的问题,本文采用单片机设计液压管钳检测系统,系统包括液压动力钳扭矩检测传感器、数据采集通信仪表及检测上位机软件,能够实时记录及检测扭矩力值,并提供多点力矩超限声光报警。成功的减少施工和运行维护费用,提高作业安全和工作效率。     

能量回馈式节能型异步电机对拖试验方案设计

本试验方案是为解决异步电动机在对拖时,由于陪伺电机的加载而产生反噬能量所设计。本设计采用了转速控制模式和转矩控制模式两种试验方法。在对拖电机同步转动的情况下,分别进行转速、转矩两种控制模式下的加载试验,通过基于Visual Basic的电机测试系统采集试验数据并生成数据图形进行分析。由试验结果可得转矩、转速两种控制模式加载下,主电机的机械能转化效率可分别达到85%和89%,表明该设计方案相比以往解决方案具有更高的效率和实用性。     

基于直接反馈线性的永磁同化步电机直接转矩控制

文中应用一种基于直接反馈线性化（DFL）理论的非线性控制方法．通过对系统输出变量进行李微分,得到反馈线性化所需的坐标变换和非线性系统状态反馈．实现了永磁同步电机系统的输入输出线性化．并将原系统分解为两个线性子系统：转速线性子系统和励磁电流线性子系统,实现了系统的解耦。仿真结果表明：基于直接反馈线性化解耦的永磁同步电机直接转矩控制系统具有较好的速度跟踪性能并提高了系统对电流扰动的鲁棒性。     

交流电机变频调速中矢量控制与直接转矩控制的研究

随着交流电机在现代社会生产中的广泛应用,三相交流异步交流调速控制系统成为研究的热点,各种各样的变频调速方案相继出现,作为当前两种主要的交流电机变频控制方法,矢量控制和直接转机控制在实际中得到广泛的应用。本文以矢量控制与直接转矩控制比较为核心,对二者的控制原理、特性以及应用进行了分析与比较。同时,在分析的直接转矩控制原理的基础上,基于Simulink环境下对直接转矩控制系统进行仿真模型的搭建,并得到相应的仿真图象。