并联机床线性运动插补研究

研究了并联机床的线性运动插补问题；提出了对分式细分法以保证刀具转动的匀速性和线性运动误差曲率半径的概念，并将此作为确定插补间距的依据；提出了对驱动轴按函数规律直接控制的方法，以保证并联机床手控运动的高速高精度。     

高速高效加工中心的新型结构

对高速高效加工中心进行了研究,提出工件固定、以直线电机组成并联链直接驱动刀具作多自由度运动,并实现高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的新型结构。开发全闭环交流永磁同步直线电机进给系统,设计高可靠性换刀系统和敏捷化托盘交换系统。     

开放式数控磨削加工系统中直线电机的应用研究

对高速、超精密加工来说，传统的进给系统已难以满足要求。近年来，直线电机作为一种新型直接驱动进给装置得到广泛应用。简单介绍了直线电机的基本原理，并利用开放式控制器PMAC(Programmable Muhi—Axis Controller)集成了一套磨削加工系统，在利用PID 前馈控制法对直线电机控制性能研究的基础上，实现了直线电机的微量往复进给运动，为推动直线电机及PMAC在高速高精度数控机床中的应用打下了基础。     

数控机床用直线电动机的选型及分析

结合高速切削需求，详细阐述了高速数控机床选用永磁直线同步电动机（PMLSM）的计算和校验过程，并分析了选型过程中应该注意的事项。直线电动机不经过任何机械转换装置直接产生直线运动，提高了驱动系统的进给速度、加速度、刚度和定位精度，而且结构简单，噪声低，无直接机械磨损，故其在高速度、高精度数控机床进给驱动系统中的应用日益广泛。     

基于Delta机构的冗余驱动三维平动并联机构研究

结合Delta机构的优缺点提出了一种新型的基于Delta机构的冗余驱动三维平动并联机构,该机构在成熟的Delta机构上增加X、Y方向两个平动自由度,从而在充分利用Delta机构高速高精度的特点的基础上,扩大机构的工作空间,扩大Delta机构在工业领域的应用范围,包括PCB插件、货物堆垛、3D打印等。通过样机初步试验表明该机构整体运动平稳,机构末端元件运动速度高,但在运动过程中出现了一定程度的振动,这在一定程度上影响机构末端元件运动精度。     

基于PC和DSP的高速雕铣机开放式数控系统研究

给出了基于PC＋USB＋DSP的高速雕铣机开放式数控系统的结构,描述了电机控制模块、USB与DSP连接模块、USB驱动软件及DSP运动控制软件的设计与实现。系统可以实现对数控代码的译码和驱动三个轴高速、高精度运动,具有允许用户写入底层运动控制算法的优点。     

高速高精度叠层直线运动控制系统

在分析粗精动控制系统的耦合及轨迹分配等问题的基础上,介绍叠层试验台高速高精度直线运动的实现: 采用永磁直线交流电动机驱动粗动台,粗动台行程大但带宽较低;音圈电动机驱动精动台,精动台带宽高但行程较小。用绝对空间闭环方式实现试验台的粗精运动控制,这种方法可以忽略粗动台对精动台的惯性力扰动,精动台直接跟踪给定轨迹,粗动台跟踪精动台的运动轨迹防止精动台发生运动饱和。试验结果表明,精动台显著提高了系统的定位和跟踪精度,该控制方法使叠层试验台的高速高精度运动得以方便实现。     

基于实时误差补偿的机器人系统研究

介绍了基于偏摆误差实时补偿的高速高精度机器人系统的组成及工作原理,讨论了机器人的偏摆误差检测原理,设计了电容式偏摆误差检测传感器和基于双层平行板弹性铰链结构、PZT直接驱动的微驱动补偿工作台。实验结果表明,采用微动工作台实时补偿宏动工作台直线运动的偏摆误差,可使机器人的运动性能得到较大提高。     

机床快速进给驱动系统

高速切削对进给驱动系统的动态特性提出了极高的要求。本文论述了对高速导轨运动十分重要的电气机械进给驱动系统及与此有关的必要设计,重点研究了滚珠丝杠传动和直接驱动的情况。     

高速加工中心的新型结构

针对开发国产敏捷柔性制造系统的需求,对高速高效加工中心进行了研究,提出了工件固定,以直线电机组成并联短链直接驱动刀具(主轴单元)作多自由度运动、将高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的适合于高速高效加工中心的新型结构,并针对这一结构的特殊性,开发了全闭环交流永磁同步直线电机进给系统,设计了高可靠性换刀系统和敏捷化托盘交换系统,为开发新一代国产高速高效加工中心产品奠定了基础.     

某舰载搜索雷达高速轻型天线座的设计

介绍了某舰载搜索雷达高速轻型天线座及其天线罩的设计。该天线座采用了无刷电机、无数据链、舷角直接驱动、高精度行星减速器等先进技术,实现了稳定平台高精度、短周期、大角度摇摆以及天线高速旋转。     

直线电机直接驱动技术在高速精密加工中的应用

直线电机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等一系列优点,是各类高速精密机床的理想传动方式。本文介绍了直线电机的工作原理和结构类型,介绍了直线电机直接驱动系统的特点及其在高速精密加工中的应用状况。     

高空风力发电技术

现有风力发电设备存在高度低,风能利用有限,尺寸庞大,制造、安装困难,风动机转速低,难以实现对发电机直接驱动的问题。在1 000 m以上的高空,风功率密度可高达10 kW/m2以上。利用高空风力资源将成为风电技术领域的迫切任务,是满足人类对清洁再生能源需求的重要途径。     

高承载能力高传动效率新型针摆行星传动研究

研究出一种具有实用价值的新型摆线针轮行星传动——双曲柄环板式针摆行星传动。简述了双曲柄环板式针摆行星传动原理、结构特点，着重论述了其优化设计、效率分析等理论与方法。理论研究及样机性能试验结果证明了双曲柄环板式针摆行星传动不仅具有很高的承载能力，同时具有较高的传动效率，是一种极具发展前景的传动型式。     

三相反应式步进电动机的高性能驱动电源

提出了一种可变细分的高性能步进电动机驱动电源,该电源用于驱动三相反应式步进电动机。细分波形由AT89S52单片机控制DAC0832数/模转换器产生,驱动单元采用高压型恒流斩波电路。该电源在控制步进电动机转动时,微步精度高,低速运转时电动机振荡小,高速运转时输出力矩大。通过选择合适的细分数,可与不同档次的CNC控制器配套使用。批量使用结果表明,该电源稳定性好、性价比高,具有一定的推广使用价值。     

高速开关阀及其发展趋势

高速开关阀是一种新型的数字式电液转换控制元件,与其它液压元件相比还有着非常明显的优势,并可直接采用计算机进行数字控制。介绍了国内外高速开关阀的分类及其驱动器方式,国内外高速开关阀控制技术研究和发展的方向。     

三相反应式步进电机的高性能驱动电源

提出了一种可变细分的高性能步进电机驱动电源，该电源用于驱动三相反应式步进电机。细分波形由AT89S52单片机控制DAC0832数／模转换器产生，驱动单元采用高压型恒流斩波电路。该电源在控制步进电机转动时，微步精度高，低速运转时电机振荡小，高速运转时输出力矩大。通过选择合适的细分数，可与不同档次的CNC控制器配套使用。批量使用结果表明，该电源稳定性好、性价比高，具有一定的推广使用价值。     

电动汽车用高性能直驱轮毂电机研制

直驱轮毂电机因其作为分布式驱动电动汽车一种动力构型的诸多优点而广受关注。然而轮毂电机技术要求高,且多物理域深度强耦合,设计及制造难度大,我国尚无比肩国际的高性能轮毂电机标杆产品。对标国际一流产品,提出采用机、电、热、磁多物理域联合设计的方法应用于直驱轮毂电机的设计,结合拼块铁心工艺、一体注塑混合绝缘骨架技术、精密排绕线技术、高导热灌封胶及一体化灌封工艺、轻量化结构等先进制造工艺技术研制了一款高性能直驱轮毂电机。该电机的转矩密度和功率密度分别达到了21.3 N·m/kg和2.2 kW/kg,基本接近国际一流水平,验证了所提方法及相关技术的有效性。     

一种双级式直接驱动作动器的非线性建模与分析

直接驱动作动器作为一种性能优越的机载作动器,具有结构简单、重量轻、体积小、费用低、静态泄漏小、功耗低、可靠性高等诸多优点。通过阐述某双级式直接驱动作动器的工作原理和特性,介绍一种基于状态方程的建模与分析方法;为了满足飞行器日益增长的性能要求,针对现有线性方法的局限性,分析液压系统固有的非线性与不确定性;考虑到磁滞对非线性系统所带来的震荡和误差会对系统的性能产生很大影响,因此,建立含磁滞的电动机非线性模型;分析余度伺服控制系统以及其他非线性环节,譬如输入约束、死区、滤波等;最终建立整个直接驱动作动器的非线性状态方程,利用MATLAB/SIMULINK进行仿真运算,并将仿真结果与实验数据对比,对比结果验证了所提出建模方案的准确性。     

永磁直驱皮带机系统关键技术的研究

为了改变带式输送机传统驱动系统效率低、启动不平稳、重载启动困难等缺点,达到高效、节能、启动平稳、恒转矩控制的目的,永磁直驱系统采用了无齿轮永磁同步变频直驱系统,即驱动系统由永磁同步电机与变频器相结合实现动力的传递。由于去掉了减速器、液力耦合器,因此整个驱动系统具有低噪声、免维护、输出转矩大、启动平稳、恒转矩控制等优点。