压电贾卡选针片的结构与形变分析

压电贾卡是经编机实现提花功能的关键部件,在纺织工业中得到迅猛发展.该文介绍了目前国内外压电贾卡的发展概况和基本工作原理,并采用有限元分析软件ANSYS对压电贾卡选针片的偏转特性进行了分析讨论,得出了陶瓷片和基板的外形尺寸对偏转位移的影响关系,并通过实验对所得结论进行了验证,为压电贾卡的设计和优化提供理论依据和方法.     

基于PA41的压电叠堆驱动电源设计

通过分析压电叠堆的工作特性,设计了一种以高压运放PA41为核心器件的电压控制型压电叠堆驱动电源。阐述了两种驱动电路方法并选择合适的方案,分析了驱动电路原理并完成电路元器件选型。最后搭建实验平台对驱动电源进行实验测试,分析其输出特性曲线及输出误差的原因。实验结果表明,此电源调节方便,响应迅速,能有效应用于压电叠堆的驱动控制。     

基于FPGA和DDS的声光调制器驱动电路的实现

以La~(3+)和Nb~(5+)分别为A、B位不等价取代离子,研究了A、B位不等价离子掺杂引起的空位比对[(Pb_(0.93)La_(0.07))1-αα][(Zr1-y-zTiyNbz)1-ββ]O3(PLZTN)陶瓷性能的影响,并找出了A、B位同时掺杂取代时影响锆钛酸铅(PZT)陶瓷性能的关键因素。在该文的y、z、α、β取值范围内制备出的压电陶瓷均具有较纯净的钙钛矿结构,表现出弛豫铁电体特性。当摩尔比r(Ti)/r(Zr)=39/61,Nb在B位的摩尔分数z=0.02,空位比α/β=2/1时,陶瓷样品具有最佳的压电性能:压电应变常数d33=800pC/N,平面机电耦合系数kp=71.85%。该陶瓷样品具有较大的电致伸缩系数。以其制作的0.22mm×7.8mm×45mm压电片的横向机电耦合系数k31达0.46。该陶瓷片组装的双晶片在180V电压驱动下,其悬臂梁结构的自由端推力为32g,空载位移量为0.8mm。该材料是纺织经编机压电贾卡制造的较理想材料。     

一种基于FPF的高速可调谐激光器

为了克服FPF(法布里-珀罗滤波器)在高频扫描时驱动能力不足易产生失真的问题,设计了一种推挽式的FPF驱动电路,扫描频率可达1kHz。利用TINA软件对该驱动电路建模,仿真研究了PZT(压电陶瓷)容性负载对驱动电路的影响,找出了对其进行容性补偿的方法。使用该方法消除了驱动电路自激振荡的隐患,解决了高频信号驱动大容抗负载时易产生失真的问题。通过测试可知,基于所设计的驱动电路的FPF高速可调谐激光器性能优良,在1kHz高频工作条件下,其波长解调误差小于±10pm。     

一种锯齿波驱动的压电电机

设计和制作了一台锯齿波驱动的压电电机,电机直径为28 mm,高56 mm,质量为300 g。在幅值180 V,频率500 Hz的交流电驱动下,电机转速可达89.5 r/min,最大扭矩1 N.mm。电机依靠摩擦力驱动,依靠转子的惯性实现单向输出。该文详细介绍了该电机的驱动原理和结构设计并对电机的一些性能进行了测试。多种测试参数表明,本电机具有工作稳定,运行参数优良的特点。     

压电陶瓷驱动电源的设计与实现

本文采用高压大带宽MOSFET运放PA92和高精度运放OP07设计了一种基于电压控制型的可动态压电陶瓷驱动电源。该驱动电源由放大电路、功率放大电路、过流保护电路和负反馈环节组成。克服了目前常用的压电陶瓷驱动电源所存在的成本高、驱动能力不足、静态纹波大等缺点。最后对实际电路的各项性能进行了测试和分析,结果表明:该电路具有良好的动态和静态性能,能够很好的满足驱动压电微位移平台的要求。     

面向精密平台的压电堆执行器动态特性研究

设计了压电堆执行器在空载与受约束条件下的测试系统,在不同频率交流电压驱动下测得执行器的最大输出位移和输出力分别为36.9μm和669.5 N。根据测试结果辨识出执行器动态工作时的等效刚度为20.9N/μm。此外,对压电堆执行器的阶跃响应及迟滞特性进行测试。阶跃响应测试结果表明执行器的上升时间约为3ms,稳定时间约为5ms,响应速度能够满足精密平台振动控制的要求。迟滞特性的分析结果表明在精密平台振动控制中需考虑迟滞非线性对控制精度的影响。     

230″经编机压电贾卡梳栉的数控铣削变形工艺研究

针对230″经编机压电贾卡梳栉数控铣削加工误差产生的主要原因,分析了该类超长细薄零件数控铣削加工过程中涉及到的工艺路线、走刀策略、工件装夹及切削参数等对加工质量的影响,提出了减小贾卡梳栉的数控铣削加工变形,提高其加工精度和表面质量的工艺措施。实验结果表明,采用该文提出的贾卡梳栉铣削工艺,零件的加工精度及表面粗糙度均达到了使用要求。     

230"经编机压电贾卡梳栉的数控铣削变形工艺研究

针对230"经编机压电贾卡梳栉数控铣削加工误差产生的主要原因,分析了该类超长细薄零件数控铣削加工过程中涉及到的工艺路线、走刀策略、工件装夹及切削参数等对加工质量的影响,提出了减小贾卡梳栉的数控铣削加工变形,提高其加工精度和表面质量的工艺措施.实验结果表明,采用该文提出的贾卡梳栉铣削工艺,零件的加工精度及表面粗糙度均达到了使用要求.     

大功率压电陶瓷驱动电源的研究与设计

设计了一种新型大功率压电陶瓷驱动电源。该电源由普通的低压运算放大器以及高压三极管搭建而成。采用负反馈以及相位补偿的原理,将输入的小电压的控制信号线性放大到大电压、高功率的驱动信号,用于驱动大容量的压电陶瓷。最后通过实验对驱动电源进行了测试,结果表明该电源输出精度高,响应快,稳定性好。该电源电路简单,成本低,因此具有很高的实用价值。     

变频器在经编机上的应用

本文介绍采用三菱变频器对MRGSF31/16经编机和MRGJSF36/1/18经编机的电机调速方式进行改造的过程。详述其改造方法、调试运行及变频器主要参数设置。结果表明:改造后的经编机具有节约能源,提高织物产质量,减少维修费用和投资少、见效快的特点。     

一种新的基于磁感应技术无线地下传感网收发器设计

针对无线地下传感器网络（Wireless Underground Sensor Network,WUSN）中的信道高路径损耗、信道条件动态变化大和天线尺寸过大等问题,提出一种基于磁感应技术的WUSN收发节点的硬件设计方案。设计了通信系统节点的硬件结构及主控制器和线圈的选型,以及包括天线发射电路、接收电路、程控放大电路和高速A/D采样电路的收发器外围电路,并给出了相关关键参数设计性能指标,搭建了收发通信和性能测试平台。实验结果表明：经FIR滤波器和希尔伯特检波后低频干扰被滤除,降低了误包率,硬件节点满足要求,验证了设计的可行性和可靠性。     

经编机电子横移系统数学模型的研究与仿真

电子横移系统是经编机中最为重要的组成部分,其性能直接影响经编产品的优劣。这里对由交流伺服系统驱动的电子横移系统的各个环节进行分析并建立数学模型。在机械传动部分主要依据机械动力学原理建模,最后建立了整个电子横移系统的数学模型,并运用Matlab软件进行仿真,得出系统阶跃响应图形,验证了系统的正确性,为电子横移系统的动、静态特性分析提供了理论依据。     

一种用于视频信号处理的高速宽带运算放大器

基于高速亚微米互补双极工艺,设计了一种用于视频信号处理的高速宽带运算放大器。电路内部采用高速输入差分对、电流型放大单元、Rail-to-Rail输出单元等结构进行信号传输和放大。对开环增益提升、高速电压-电流信号转换、满摆幅输出设计以及频率稳定性补偿等关键技术进行分析,利用Spectre软件进行仿真。流片后的测试结果表明,在±5 V工作电压下,该放大器的－3 dB带宽≥200 MHz,失调电压≤5 mV,电源电流≤6 mA,满足高速通信、高速ADC前端信号采集、视频信号处理等各种场合的应用需求。     

压电谐波电机的控制系统设计

压电谐波电机是根据谐波传动和压电逆效应原理设计的一种新型电机；控制系统是使其运转及实现各种控制功能的关键。针对设计的由四相压电驱动器构成的压电谐波电机样机，通过分析其控制原理，提出了相应的控制方案。根据压电陶瓷为容性负载的条件，设计了可快速响应的压电驱动器驱动电路。简要叙述了使电机实现调速、换向、精确定位等各项功能的控制系统软件设计方案。     

基于JESD204B协议的并行加解扰电路

针对串行加解扰电路存在功耗大、数据处理速度慢、串行扰码需要较高时钟频率等问题,提出了一种基于JESD204B协议的新型并行加解扰电路,通过由矩阵推导出的算法实现32位数据并行加扰/解扰。使用Verilog HDL对电路进行RTL级设计,并通过Cadence公司的NCVerilog软件进行验证。结果表明,该电路能够正确实现加解扰功能,并且可以使用312.5 MHz的时钟处理10 Gb/s的数据。采用65 nm CMOS工艺制作样片,测试结果表明,该电路符合设计要求。该加解扰电路对于高速数据通信芯片的自主可控设计与实现具有重要的参考价值。     

挂蜡机控制器设计

介绍挂蜡机控制器的设计方法,采用单片机控制,系统由键盘电路、单片机、A/D转换器、液晶显示器、时间电路和驱动电路等组成。根据系统要求,对单片机选择、键盘接口、时间电路接口、液晶显示电路接口、A/D转换器接口和驱动电路的设计作了较详细的介绍,并对电路的工作原理进行了介绍。     

Comparison of electrical drives for road vehicles

The low storage capacity of presently available galvanic batteries restricts the effective use of electrically driven vehicles to a limited range of transportation jobs. For this application any change from vehicles driven by internal combustion engines to vehicles driven by electric motors can only be justified if the use of electrical drives results in an overall cost reduction. This criterion means that a direct current, separately excited motor with its speed controlled by field weakening is the best solution. In a conventionally designed motor the attainable speed range is limited to approximately 1:3. In most cases additional means for the extension of the driving range are required. If, however, the motor is equipped with an additional compensation winding, a controllable speed range of close to 1:8 is obtainable by field weakening. Acceleration characteristics are applied to evaluate the various drive units which provide advantages in energy consumption and disadvantages in the acceleration time, and vice versa. On the basis of test vehicles with various drive systems, design of the required control is explained. Additional requirements for automatic control are partially offset by the additional protective devices required to restrict the effects of faulty handling of a manually controlled drive.     

Generator Operation of a Switched Reluctance Starter/Generator at Extended Speeds

Switched reluctance (SR) drive systems are a candidate technology for electric vehicle applications, particularly where a high degree of component integration is required within a thermally demanding environment-typical of engine-mounted power-assist solutions. This paper discusses the design, prototype realization, and test validation of an SR machine for a mild-hybrid power-assist starter/alternator application that has performance requirements of both high starting torque and a wide speed range at full power. While a number of papers on SR machine design for automotive starter/alternator applications have been published, a comprehensive case study discussing the design and application issues has not been published. This paper focuses on the impact of the performance requirements and volumetric and environmental constraints on the machine design. It is shown that a higher number of stator and rotor poles is more appropriate for the utilization of the available active volume. While various operation and fault scenarios have been presented for SR drive systems, this paper also discusses test observations that suggest the potential for the transient self-excitation of the SR generator via residual magnetization of the machine rotor-a fault scenario that has only been briefly reported on.