基于DSP的采煤机滚动轴承振动检测系统设计

简述了采煤机滚动轴承振动的数学模型和电涡流式振动位移传感器的结构及基本工作原理,提出了一种以TMS320F2812为核心控制器、电涡流式振动位移传感器为前端信号采集部分的采煤机滚动轴承振动检测系统,并给出了系统硬件设计和软件流程。井下测试结果表明,该系统可靠性高、实时性强。     

基于DSP的左心室辅助装置磁悬浮轴承位移测量

针对左心室辅助装置磁悬浮轴承振动特性,设计了以DSP为核心控制器的测控系统。介绍了电涡流位移传感器的工作原理,编写了采集控制程序以及A/D校正算法,采集了轴承动态情况下的位移数据,并用MATLAB进行了实验数据分析得到转子动态位移特性,为后续控制转子稳定悬浮工作提供了数据支持。     

混合悬浮系统及其数学模型的研究

本文首先介绍了磁浮列车的优势,重点阐述了混合悬浮控制系统的组成、特点和工作原理;然后详细介绍了悬浮控制器、悬浮传感器和永磁-电磁铁的电气特性;最后建立了混合悬浮控制系统的数学模型,并进行了简要分析。     

汽轮机轴向位移、胀差的安装与调试

用电涡流位移传感器代替传统的磁电式传感器,作为汽轮机轴向位移,胀差的测量保护,以获得更好的线性度和抗干扰能力。研究电涡流传感器探头的选型,安装方式的选定,测量信号的屏蔽和接地,安装间隙、零位及安装方向的确定。结果表明,用电涡流位移传感器代替传统的磁电式传感器,具有测量稳定,故障率低,机组运行可靠的特点。电涡流位移传感器是现代大型发电机组汽轮机轴向位移,胀差测量和保护的首选仪表之一。     

轨道涡流对磁浮车辆头部悬浮间隙传感器的影响

处于中低速磁浮车辆头部的悬浮电磁铁运行时,在轨道上会感应出明显的涡流,这种随着速度的升高而增大的涡流,不仅影响头部悬浮电磁铁的悬浮吸力大小,同时也会影响基于电涡流原理的悬浮间隙传感器的检测输出信号。针对涡流对车辆头部悬浮间隙传感器的影响,利用电磁仿真软件Maxwell 3D对单电磁铁模块模型进行了瞬态磁场仿真,分析了电磁铁模块运动致使F轨产生的涡流与传感器线圈激励致使F轨产生的涡流之间的重叠现象,得出了该涡流影响容易导致传感器测量值偏大的结论,试验结果也验证了上述结论。     

镍铬合金导线在电涡流位移传感器中的应用

基于电涡流的基本原理,以镍铬合金导线为涡流线圈,将导线绕制在陶瓷骨架上构成涡流探头,结合电源模块、放大模块和显示模块,设计制作了电涡流位移传感器。实验结果表明:该传感器能实现对金属位移的测量,具有结构简单、抗干扰能力强和测量精度较高等特点。     

基于涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制研究

本文主要运用涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制问题研究,文章简要叙述了电涡流传感器的工作原理、电涡流式传感器等效电路,通过电涡流传感器采集钢水液位的信号,构建了液位检测连铸结晶器系统控制系统的数学模型,分别构建了电涡流传感器模型、伺服电动机系统模型、塞棒流量特性模型、连铸结晶器模型,并用MATLAB软件下的组态Simulink进行仿真,经仿真表明,该算法可以很好地对结晶器实施控制,经过实际运行该算法是完全正确的、可行的、有效的。实验结果表明,该控制算法连铸结晶器液位控制效果良好。     

指数运算在电涡流传感器非线性补偿中的应用

为扩大电涡流传感器的测量范围,设计了基于恒定频率载波调幅法测量电路,应用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab仿真软件辅助设计了直径60mm电涡流传感器探头,结合测量电路进行实验。实验结果表明：该电涡流传感器能够检测的位移可达90mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果。     

液压阀用耐高压电涡流位移传感器的研究

针对目前常用的液压阀电涡流位移传感器线性范围小,LVDT式位移传感器频响低的不足,提出一种新型耐高压电涡流位移传感器,介绍了其结构和工作原理,建立了数学模型,利用二维有限元仿真工具进行了仿真分析;实验数据与仿真数据吻合,验证了数学模型,实验数据表明该位移传感器具有良好的线性度、较宽的工作量程,可有效应用于高压环境下阀芯或液压缸活塞的位置检测.     

液压阀电涡流位移传感器的研究

检测液压阀芯位移的耐高压差动变压器式位移传感器频响低,不能满足高频响液压阀的需要,电涡流位移传感器不耐高压,且温度漂移严重难以在液压阀中使用,提出一种新型耐高压电涡流位移传感器的结构,建立了数学模型,进行了理论分析和磁场有限元仿真工具进行了仿真;理论分析和实验结果表明:该位移传感器具有良好的线性、工作量程大,可有效应用于高压环境下阀芯的位置检测。     

基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量

微小位移量的精确测量是测控工程技术中一个重要的课题.介绍一种针对具体工程的、基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量方法.采用高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器技术、合理设计测量机械机构和数据采集与处理系统,使计算机可以精确测量微小位移量,为准确分析数据结果提供了有利的先决条件,使测量系统精度大大提高.     

Fault tolerant control for joint structure in PEMS high speed maglev train

The PEMS high speed maglev train, which features a permanent magnet inside an electromagnet, is a new kind of maglev train for long distance intercity transportation. The joint structure, which consists of two single levitation sub‐systems, is the fundamental levitation unit. Two kinds of faults are considered and corresponding fault tolerant control strategies are proposed. The first fault condition is when a gap sensor that is part of a single levitation system is faulty. For this kind of fault, a fault tolerant control strategy based on signal reconfiguration is proposed. The second fault condition is when the whole of a single levitation sub‐system is faulty. Under this condition, a faulty model is firstly established, then a fault tolerant control strategy is designed. When this kind of fault is detected, a switch from the normal controller to the fault tolerant controller can make the faulty system stable.     

人工心脏差分涡流位移传感器的性能测试装置

针对第三代人工心脏磁悬浮系统中差分式涡流位移传感器的特殊结构,研制了一种基于正交坐标系的传感器性能测试装置。该装置将正交坐标建立于转子径向面上,以中空环形转子为测试靶板,以涡流传感器探头为测试点,通过改变传感器探头的二维坐标,实现对涡流传感器探头二自由度的性能测试。实验结果验证了该性能测试装置的可行性与有效性。     

新型电涡流传感器的动态响应分析

对用于磁悬浮列车系统的新型电涡流传感器,分析了动态响应特性;提出了新的动态响应测试方法,对分析结果进行了实验验证,发现检波电路的时间常数过大是影响上限截止频率的原因;实验表明:改变检波电路参数又会造成信噪比减小和负载不匹配,采用超前校正方法改善传感器的动态特性,响应带宽和滞后相角都有了很大改善,满足了悬浮控制系统的要求。     

容许间隙传感器温漂的磁浮系统控制律重构

对剐性轨道磁浮系统模型,分析了双环PID控制律作用下,间隙信号温漂条件下系统的稳定性和动态性能,把非线性系统在平衡点线性化,利用劳斯判据得到了系统仍然能稳定,但动态性能变差加剧车轨的耦合振动。为解决高速磁浮列车间隙传感器的温漂问题,重新选择状态变量,利用输入反馈线性化的方法,设计了新控制器。在新控制输入作用下,使系统能够适应悬浮间隙的变化,进而能够顺利解决间隙传感器的温漂问题,并且系统的动态性能几乎保持不变。仿真结果证明了理论推导的正确性。     

人工心脏磁悬浮系统涡电流位移传感器的设计

设计一种用于人工心脏的非接触式涡电流位移传感器。针对人工心脏磁悬浮系统特有的钛合金隔层结构,采用有限元分析涡电流位移传感器磁场,得到其结构参数;同时研制能实时监控传感器线圈绕制的装置,以提高线圈阻抗的一致性。经对传感器性能测试,结果显示所设计的涡电流位移传感器标准偏差为3.8%,灵敏度高于10%,能满足人工心脏磁悬浮系统的要求。     

基于相空间模糊熵算法的金属缺陷形状辨识

提出了一种多线圈涡流无损检测方法,通过相空间模糊熵算法分析涡流信号复杂度,进而实现对金属微小缺陷形状的辨识.为了从足够的测量信息中获取有效的缺陷特征,设计了多线圈传感器模型.通过仿真实验选取适合的传感器参数和激励模式.采用相空间模糊熵算法,研究不同大小、深度、形状的缺陷对涡流信号复杂度的影响.为了准确提取涡流信号的内在规律,获得对缺陷敏感的信号分析结果,对涡流信号进行相空间重构,并在重构的相空间中计算信号的模糊熵.分析结果表明:随着缺陷体积的增加,模糊熵增大,涡流信号的复杂度增加.根据不同形状缺陷的模糊熵均值分布图,可以实现对孔、洞、裂缝3种缺陷较精确的区分.     

航空原位涡流无损检测传感器的数控阻抗信号调理电桥研究

针对航空航天装备现场原位涡流无损检测(ECNDT)快速化、智能化、集成化的需求,提出了一种应用于原位涡流无损检测系统的新型数控传感器阻抗信号调理电桥,从设计思路、理论分析、电桥结构、工程实现方法以及性能分析等方面对其进行了详尽的阐述,最后通过具体的航空装备现场原位实验(某型飞机发动机九级蓖齿盘)验证了该数控阻抗信号调理电桥方法的有效性.