基于电流变液的大射电望远镜馈源支撑系统风振阻尼控制

针对新一代大射电望远镜机电光一体化创新设计悬索馈源支撑系统的随机风振响应问题,设计了一种电流变可调阻尼器来实现大射电望远镜悬索馈源支撑系统风振的附加阻尼控制,彻底解决了对于柔性悬索结构振动的附加阻尼控制难题。推导了电流变可调阻尼器的力学模型,并提出了相应控制策略。通过计算机仿真,验证了所设计的可调阻尼器的有效性,可使馈源支撑系统的风振降低５０％左右,可有效地提高馈源轨迹跟踪的精度。     

基于电流变液的机械臂控制系统设计与仿真

电流变液作为可变粘性阻尼器可实现系统的抑振控制,对基于电流变液的单一自由度机械臂进行半闭环控制系统研究,机械臂系统包括:驱动电机,谐波传动,执行机构和电流变阻尼器.并通过极点配置的方法计算阻尼系统和控制系统参数.通过Matlab平台进行仿真计算可以看出:电流变液作为可变阻尼可明显的抑制共振/反共振的现象.并将这种新型控制系统与传统PD控制系统进行对比分析,可以看出电流变液作为可变粘性阻尼器对抑制干扰和振动起到重要的作用.     

电流变阻尼器的频率自适应减振控制

在分析了影响电流变阻尼器的粘性阻尼和屈服阻尼的诸多因素后，提出利用多层电极结构来扩大阻尼器的可控范围。研制了一套可测试电流变阻尼器阻尼系数、响应时间和耗散功率的静特性测试系统。为了充分利用阻尼器的可控范围，对阻尼器与减振系统的匹配设计进行了研究。针对电流变阻尼器的阻尼力具有非线性的特点，提出了以平均阻尼匹配减振系统最佳被动阻尼的设计准则。最后利用电流变阻尼器对双层隔振系统，以正弦扫频信号作为激励，通过在线主导频率的识别，进行了自适应阻尼减振控制试验，结果表明共振频率和高频的振幅减振效果均达到３０％以上。     

电流变技术在机床切削颤振控制中的应用

根据电流变液体的优良力学性能和剪切模式电流变液阻尼器的工作原理,设计了一基于剪切模式的电流变阻尼器,在此基础上设计了一个颤振控制专用刀座系统.对这个系统进行了动力学模型的建立和分析,最后通过计算机仿真表明通过控制电流变阻尼器的电场强度可以很方便地调节系统的阻尼率,大幅度地减小振幅,能有效地抑制切削颤振的发生.     

电流变阻尼器设计及在结构减振上的应用

在一类电流变液研制的基础上，根据结构减振及振动控制的要求和电流变液的性能特点，设计出了三种电流变阻尼器，并应用于不同的结构减振实验中，取得了很好的效果。研究中发现，电流变阻尼器的减振效果主要由阻尼效应和附加刚度引起的移频作用所致，减振效率依赖于电流变液的性能和阻尼器的结构设计。     

电流变液与压电陶瓷复合的自适应阻尼器设计和...

设计制作了两种电流变液与压电陶瓷复合的自适应阻尼器,其特点是：压电陶瓷响应振动产生高电压,用这个高电压直接去激励固化阻尼器内的电流变液实现了阻尼的自动调节。随着振动频率,振幅的变化,电流变液的响应改变,形成对振动的自适应控制。     

半主动直接输出反馈变结构控制电流变阻尼器减振研究

针对多层结构电流变阻尼器减振系统运动状态难以完全实时测量、扰动存在不确定性、系统参数容易出现摄动以及阻尼器连续可调的特点,提出了半主动直接输出反馈变结构控制策略,根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模梯度参数,实现控制与扰动完全解耦;饱和非线性环节使阻尼器阻尼力不超调;阻尼力对主结构做负功控制规则保证主结构最佳减振。仿真分析表明,电流变阻尼器减振控制系统效果明显,不仅对扰动具有自适应性,而且对系统参数摄动也具有很强的鲁棒性。     

基于电流变阻尼超精密气浮工作台研究

为解决直线气浮系统抗干扰能力较差等问题,针对已开发的超精密直线气浮工作台,设计了电流变剪切模式阻尼器;基于屈服前后平滑过渡的Eyring连续本构模型通过辨识得出电流变剪切阻尼器类稳态模型;从仿真和实验研究了电流变阻尼及高电场强度对直线气浮工作台模态的影响,实验模态结果验证了仿真方法的有效性,同时证实设计的电流变阻尼器及电场强度的提高不会造成模态频率的下降,只会引起阻尼比的大幅度提高,甚至减少模态阶数。     

应用于空间大型光机结构中的黏滞液体阻尼器

针对大型光机结构的结构特性,为抑制宽频噪声对结构指向稳定度及精度的影响,设计了一种可以在全频段提供高阻尼低轴向刚度的液体阻尼器。首先,对液体阻尼器的参数设计理论进行了分析;其次,通过微振动一体化集成仿真分析了引入液体阻尼器对整机的影响,由分析结果可知,在内外框架之间安装阻尼器,可以达到抑制宽频噪声的目的,一般情况下光轴指向精度(Line of Sight)可以改善50%以上,同时对结构特性改变较小;最后,设计了测试系统,对阻尼器参数的特性进行了实验研究,可知该液体阻尼器的阻尼系数随频率升高降低,在低频时可以达到18 574 N·s/m, 300 Hz时阻尼系数在300 N·s/m以上,轴向刚度约为28 659 N/m,随频率变化基本保持不变。结果表明:试验测试结果与仿真结果相符,液体阻尼器的刚度及阻尼参数的设计都达到了技术要求,根据仿真与试验的分析验证了阻尼器对大型光机结构振动抑制的有效性。     

挤压油膜阻尼器对滑动轴承-转子系统的影响

建立了转子-挤压油膜阻尼器-滑动轴承系统的动力学计算模型,分析了挤压油膜阻尼器对滑动轴承-转子系统的强迫振动的影响、挤压油膜阻尼器的刚度和阻尼搭配关系以及转子-挤压油膜阻尼器-滑动轴承系统的自由振动稳定性问题。研究结果表明,合理的外弹性支承可以使系统的振幅得到有效控制,而且也提高了系统的稳定性;如要减小系统的振幅可以通过一个低的支承刚度和一个合适的阻尼来实现。在小的支撑刚度的情况下,存在一个很宽的支承阻尼域,此域可以获得低幅值的不平衡响应。     

轮毂电机独立驱动电动汽车动力减振机构设计与研究

采用轮毂电机多轮驱动是电动汽车发展的新方向。它不仅具有简化传动系统结构、减轻整车质量和降低地板高度的优点,而且便于提高传动效率,实现复杂的底盘控制。然而,轮毂电机的引入增加了非簧载质量,不利于电动汽车的行驶平顺性。为此,本文在分析传统集中电机驱动布置与轮毂电机独立驱动布置两类电动汽车系统垂向振动的基础上,提出新型的轮毂电机布置形式与相应的动力减振机构,并以非簧载质量的垂向振动量最小为目标函数,以动力减振机构的弹簧刚度和阻尼参数为设计变量,进行了优化设计,减小了电动汽车行驶过程中的垂向振动,提高了汽车行驶平顺性。此方法可为轮毂电机的设计及布置型式提供借鉴。     

VARIABLE INERTIAL DAMPER AND ITS APPLICATION IN ZERO-DRIVE GEAR HOBBING MACHINE

A variable inertial damper, whose viscous damping coefficient can be adjusted by changing the gap between inertia wheel and motor spindle, is designed in servomechanism of zero-drive hobbing machine and is directly attached on the motor spindle. The mathematical model of servo system with inertial damper is built. By using theoretical analysis and system simulation, it is demonstrated that the variable inertial damper with optimal damping coefficient and moment of inertia should lead to no resonance point in wider frequency range of exciting force. Therefore, its application in zero-drive hobbing machine makes this system not only achieve higher system stiffness to overcome load torque fluctuation, but also gain better stability.     

基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器.基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理.完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值.基于变刚...     

Numerical analysis of a hydraulic gear micro motor

This study investigates the critical parameters that have the most impact on the structural capacity of hydraulic gear micro motors, namely, motor configuration, output torque, and speed. Seven different motor configurations were evaluated in terms of output speed and torque, which depend on the number and size of gears. During motor operation, reactive loads generated by drag forces, viscous damping forces, and oil pocketing within two adjacent teeth in contact were numerically calculated. Stress analysis using the finite element method was also performed to evaluate the structure of the aforementioned gear motor configurations. The results demonstrated that the structural capacity of a hydraulic motor does not necessarily increase when using larger gears or by increasing the number of gears. Reactive loads increase as rotational speed and gear size increase. Higher lubricant pressure is also required to attain the required output torque and velocity.     

大功率高速行星齿轮减速器啮合刚度计算研究

针对某NGW型大功率高速行星齿轮减速器,运用自编程序生成内、外啮合齿轮副的精确啮合节点坐标,结合三维建模软件和有限元计算软件,将各啮合节点坐标导入仿真环境下生成真实齿面上的各个有限元节点,通过依次在各啮合节点上施加单位载荷进行变形计算,提取各啮合结点的综合变形结果并组装得到内、外齿啮合齿面的柔度系数矩阵,进而得到各啮合齿面的啮合刚度。根据此减速器内、外啮合齿面在各啮合位置的啮合刚度值及齿面啮合周期内的啮合刚度波动规律,对减速器的齿轮参数选取的优劣做出判断。     

Performances of a balanced hydraulic motor with planetary gear train

The current research of a balanced hydraulic motor focuses on the characteristics of the motor with three planet gears.References of a balanced hydraulic motor with more than three planet gears are hardly found.In order to study the characteristics of a balanced hydraulic motor with planetary gear train that includes more than three planet gears,on the basis of analysis of the structure and working principle of a balanced hydraulic motor with planetary gear train,formulas are deduced for calculating the hydraulic motor’s primary performance indexes such as displacement,unit volume displacement,flowrate fluctuation ratio,etc.Influences of the gears’ tooth number on displacement and flowrate characteristics are analyzed.In order to guarantee the reliability of sealing capability,the necessary conditions that tooth number of the sun gear and the planet gears should satisfy are discussed.Selecting large unit volume displacement and small displacement fluctuation ratio as designing objectives,a balanced hydraulic motor with three planet gears and a common gear motor are designed under the conditions of same displacement,tooth addendum coefficien and clearance coefficient.By comparing the unit volume displacement and fluctuation ratio of the two motors,it can be seen that the balanced hydraulic motor with planetary gear train has the advantages of smaller fluctuation ratio and larger unit volume displacement.The results provide theoretical basis for choosing gear tooth-number of this kind of hydraulic motor.