电磁式作动器及其振动主动控制系统的研究

本文以旋转机械为研究对象，成功地研制了一种电磁式作动器及其振动主动控制系统，解决了信号检测，控制，放大以及数据通讯等一此关键性的难题，利用该系统，对转子的不平衡振动进行了主动控制实验，取得取较好的控制效果。     

尺蠖式压电线性作动器设计及实验研究

针对空间环境下小型抓取操作机构对新型作动器的使用需求,考虑压电作动器具有耐温范围宽、无电磁干扰及断电自锁等特点,仿照昆虫尺蠖的行走方式设计一种新型压电线性作动器。首先,利用柔性铰链式位移放大机构放大压电陶瓷（Pb-Zr-Ti,简称PZT）叠堆的输出位移,以增大线性作动器的移动步长及对导轨的夹紧变形量,将多个压电陶瓷叠堆器件分为3组,分别作为尺蠖式压电线性作动器的2个夹持单元和1个推进单元的激励源,以获得较大的驱动力并进一步增大作动器的移动步长;其次,借助有限元仿真分析软件,研究压电陶瓷叠堆力电耦合行为的预测方法,并实验验证该方法的可行性;然后,简化柔性铰链式位移放大机构,提出放大倍数的数值分析方法,对位移放大机构在压电陶瓷叠堆作动方向上的刚度进行仿真分析,并验证放大倍数的数值分析方法的准确性;最后,基于设计的线性作动器开展实验研究。结果表明：位移放大机构对压电陶瓷叠堆输出位移的放大倍数为7.3,处于理论值与仿真值之间;在激励电压频率为5 Hz时,作动器的最大空载移动速度为413 μm/s;作动器的最大推动力为16 N,对应的驱动速度为19 μm/s。以上研究结果能为小型抓取操作机构的智能驱动提供技术支持。     

耳膜激振式人工中耳压电作动器设计与实验

针对现有耳膜激振式人工中耳的作动器存在不能适应患者个体耳道尺寸差异、高频增益不足、受电磁干扰的问题,设计了一种新型悬浮式压电作动器。首先,结合人耳解剖结构,对作动器的机械结构及宏观尺寸进行了初步设计;其次,针对压电叠堆存在输出位移不足的问题,引入了位移放大器,并采用粒子群优化算法对其位移放大倍数进行了优化;随后,构建了压电作动器-人耳耦合力学模型,分析了金属壳体的质量和压电叠堆的层数对作动器听损补偿性能的影响,并确定了最佳的设计参数;最后,基于优化的参数制造出作动器样机,并对其听力补偿性能进行了测试。结果表明,该作动器具有工作频带宽(0.2 kHz～10 kHz)、谐波失真低(THD≤2%)、高频性能优越的优点。该作动器适用于耳膜激振的听损补偿,为听力损失的临床治疗提供了新的解决方案。     

机电作动器产热与传热特性实验研究

针对用于多电飞机的机电作动器,通过实验研究的方法,明确机电作动器在不同工况下的产热特性,并测定各工况温度以获得机电作动器的热量传输特性。结果表明:机电作动器的主要热源为永磁电机,"高作动速度、大出力"的工况是机电作动器面临的最恶劣工况,仅凭自然对流换热无法将热量有效散出。通过实验阐明了机电作动器在典型工况下的产热与传热规律,为机电作动器散热方法与技术的研究指明方向。     

一种电磁主动悬架用直线作动器控制系统设计与试验

近来能同时改善汽车驾乘平顺性和稳定性的主动悬架技术受到越来越多人的关注,研究学者们致力于研究主动悬架的上层控制策略,而对作动器实际输出主动力的伺服控制却研究较少。为了能精准稳定的输出理想主动力,对一种电磁主动悬架中的直线作动器进行了建模分析,给出了该直线作动器的控制系统方案,搭建了基于DSP的直线作动器软硬件控制系统。对所设计的控制系统进行了试验,试验结果表明该系统具有较快响应速度,信号跟踪精度误差小于2.1%,稳态标准差不超过0.6%,可满足主动悬架对主动力的输出要求。     

某运载器作动器密封设计及实验验证

针对某运载器作动器恶劣的工作环境和可靠性要求高的特点，对影响其密封性能的各主要参数进行了设计。采用O形金属橡胶密封圈作为密封件，并且密封圈表面包覆层采用填充石墨的聚四氟乙烯材料，该材料具有良好的润滑性，解决了普通润滑脂高温下易变性易分解的问题。给出了密封圈最大压缩率和最小压缩率的计算方法，提出了一种密封圈规格选取的经验算法。设计了一种非标的梯形密封槽结构并给出了槽深和槽宽计算方法，对密封槽表面粗糙度及筒体和活塞杆之间的配合间隙给出了参考值。最后进行了作动器密封性能验证实验，实验结果表明作动器密封性能良好。     

车辆主动悬架用电磁直线作动器的研究

针对车辆主动悬架的使用要求,设计出一种具有行程大、推力大及响应快速特点的新型电磁直线作动器.结合有限元仿真软件,研究作动器的结构参数如气隙厚度、次级不锈钢管厚度、次级铜层厚度、绝缘挡圈导磁和导电性能及初级线圈的绕线方式等的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,以及电源参数如电源电压、电源频率及电源加载方式的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,结果表明,电磁力除与绝缘挡圈的导电性能无关外,而与气隙厚度等众多结构参数密切相关,电磁力与电源电压的平方成正比例关系,且随电源频率的增大而先增大后减小,在20 Hz左右存在电磁力响应峰值.在此基础上选取合理的参数,试制一款电磁直线作动器样机,并对样机模型进行稳态电磁力和相电流的相关试验测试,通过与有限元仿真结果比较,表明仿真分析结果和试验测试数据基本吻合,验证了有关设计分析的正确性.     

双足压电直线作动器结构优化与实验

为提高双足压电直线作动器的有效驱动,增强作动器中二级杠杆微位移结构和柔性铰链的放大能力,对作动器的结构参数进行优化。首先,对二级杠杆微位移机构的放大倍数进行理论计算,基于ANSYS完成作动器定子作动仿真过程;其次,通过仿真分析发现,在作动器定子中综合使用直圆型柔性铰链和直梁型柔性铰链,会使作动器定子放大倍数得到优化,最优铰链参数对应的放大倍数为8.131;最后,制作了该作动器样机并进行了定子驱动足振幅测试,两驱动足的振动相对稳定。实验结果表明,驱动足I,II的位移振幅在60和63μm的上下范围浮动,与实际相符合。与现有的压电直线作动器相比较,该作动器结构简单,易于安装调试,具有大振幅驱动和运行稳定等特点。     

基于LabVIEW的散热器性能测试系统的设计

散热器是飞机环境控制系统的重要附件,该文提出了一种基于LabVIEW的散热器性能测试系统。系统运用LabVIEW软件开发平台,结合计算机、PCI-6013、SR93PID调节器等硬件构建了一个数据采集、效率测试系统,具备温度、流量等参数的自动控制功能,实现了散热器性能的自动测试,直观显示效率曲线、流阻曲线。现场应用表明,该系统控制精度高,运行稳定可靠。     

激光主动探测电路系统设计与实验研究

雪崩光电二极管(APD)因其具有很高的内部增益,被广泛应用于光电探测中.根据雪崩光电二极管的雪崩效应及工作原理,采用APD作为激光回波接收单元来探测“猫眼”目标,设计了接收放大电路,并进行了实验研究.结果表明:此探测电路可探测到“猫眼”目标回波且回波信号包含时间与目标距离信息,可保证后续目标的定位,为激光主动探测系统的...     

一种基于USB的数据采集系统设计

介绍了一种基于USB接口的数据采集系统的设计,通过合理的电路设计以及基于硬件的高效软件,使得系统在实际应用中取得了较好的运行效果.     

运用LabVIEW的锥齿轮啮合性能检测系统研究

为提高对锥齿轮啮合性能检测的自动化程度,利用虚拟仪器开发软件LabVIEW,融合检测技术和信号处理技术,开发了一套锥齿轮啮合性能检测系统.通过对锥齿轮啮合产生的振动和噪声信号的采集与分析处理,来指导评判锥齿轮啮合性能.该系统成功运用于螺旋锥齿轮啮合性能的检测与分析,取得了理想效果.该检测系统对控制和提高锥齿轮的产品质量...     

基于FFT与SNN的谐波采集对比分析系统设计

本文阐述了课题组最近完成的电力谐波综合治理实验台的数据采集系统设计,装置采用PCI数据采集卡+工控机与DSP+工控机两种途径采集、分析各路模拟电信号。实验台实时性好、精度高、便于比较、实验效果明显。     

基于GPRS的环保数据采集传输系统的研究与设计

随着嵌入式系统技术和GPRS无线通信技术的发展,远程数据采集技术得到广泛应用。利用GPRS无线网络进行数据传输是一种便捷、有效的方法,为此该文提出一种基于GPRS的环保数据采集传输系统的方案。将32位的ARM微控制器应用于环保数据采集传输系统中,实现了数据的采集、显示及远程传输。     

太阳能光伏阵列模拟器设计与实验研究

针对分布式发电系统的特点和太阳能电池阵列的输出特性,设计了光伏阵列模拟器和最大功率点追踪控制器,并进行了实验研究,实验结果表明所设计的光伏阵列模拟器能够对给定参数的光伏阵列进行模拟,并具有较高精度。     

汽车空调压力开关性能自动检测系统开发

介绍了汽车空调压力开关的作用、组成,根据现有的空调压力开关检测方法,设计了一种基于VB软件和PCI-1718数据采集卡的性能自动检测系统,提高了测量的自动化程度和精确性。应用结果与传统的测试方法相比,证明了该检测系统运行良好,测量准确。     

轮式行星探测车移动系统研究状况综述及发展态势

行星探测车移动系统是研究行星探测车的关键技术之一,其性能的好坏直接影响行星探测计划能否顺利进行,轮式行星探测车作为行星探测车的主流,其移动系统成为行星探测车研究的热点之一.该文对国内外轮式行星探测车移动系统进行了概括和分类,分析了各移动系统性能的优缺点,最后指出了轮式行星探测车移动系统的特点及其发展态势.     

热电阻、热电偶温度检测系统

利用ADAM数据采集模块诸多优点，使系统硬件接线简单，软件实现容易，为非电专业人员设计数据采集系统带来很大方便。计算机可以实时获取现场温度参数进行远程监控，解决现场特殊作业环境参数监测问题。本文着重介绍了温度检测系统设计思路和实现方法。