超磁致伸缩致动器动态特性分析与实验研究

基于超磁致伸缩材料磁滞非线性,结合其致动器结构,推导了致动器的动态应变模型.为了验证模型的准确性,进行了致动器动态特性测试,测试结果和理论仿真结果基本一致,为致动器的实际使用打下了基础.     

巨磁致伸缩材料的磁致伸缩模型与计算

应用在应力作用下的磁致伸缩系数与磁化强度的关系，建立了磁致伸缩的计算模型，结合器件的实际结构，采用有限元方法，计算了磁致伸缩棒在应力作用下的磁致伸缩，计算结果与实验值符合，分析表明，采用该模型得到的计算结果能够较准确地反映材料在工作状态下的磁致伸缩。     

稀土超磁致伸缩换能器的实验研究

分析了超磁致伸缩材料静、动态特性，对自行设计的超磁致伸缩大功率换能器进行了试验研究，该装置具有功率大、适用频带宽、峰值尖锐余振小等特点。     

超磁致伸缩材料Terfenol-D的磁致伸缩特性曲面拟合

介绍了超磁致伸缩材料的伸缩现象并针对试验中涉及到的稀土磁致伸缩材料的动态特性,采用乘积型最小二乘法拟合出二元曲面S(H,P)的函数式并计算出它的动态磁致伸缩量.为进一步设计磁致伸缩致动器提供初步的数据.     

巨磁致伸缩材料Terfenol-D的磁致伸缩计算

考虑在压应力作用下磁畴的择优分布,应用磁畴转动模型,建立了在压应力作用下材料的磁致伸缩与磁场强度的关系,当H≤80KA/m、在较大压应力作用下时,计算结果与实验值基本符合,表明该表达式反映了在压应力作用下磁化机制,可以应用该式来描述材料在较低磁场强度下的磁致伸缩。     

超磁致伸缩致动器结构设计与静态特性实验

对超磁致伸缩致动器的结构如驱动磁场、偏置磁场、预压结构、水冷机构等进行设计,利用致动器加工实物,完成致动器的静态特性实验,获得不同预压力和驱动磁场强度下的致动器输出位移曲线,并得到了最优参数。     

超磁致伸缩双面薄膜的动态驱动模型

提出了一种悬臂梁结构磁致伸缩双面薄膜动态驱动模型.以磁致伸缩双面薄膜复合梁的等效形变为基础,将磁致伸缩驱动应力转换为外等效扰动力矩,依据受迫振动理论来研究磁致伸缩薄膜的动态特性.试验结果表明,修正后的模型可以描述双面磁致伸缩薄膜在同一驱动频率下的动态特性.     

稀土磁致伸缩材料Terfenol-D的变负载特性分析研究

关于稀土超磁载伸缩材料Terfeno1-D的磁致伸缩特性国内外已有大量报道，但大多数都是基于载荷(预紧力)在磁致伸缩过程中保持不变条件下的磁致伸缩特性研究．在这些研究的基础上分析了Terfenol-D材料在变负载时的磁致伸缩特性。介绍了变负载动态特性曲线的绘制方法并讨论了恒载与变载的特性曲线的特点与差异。对设计和研究磁致伸缩换能器的动态特性具有参考价值．     

超磁致伸缩材料特性测量的实验设计

简述超磁致伸缩材料及其特性测量原理,设计了用应变片法和光杠杆法分别测鼍微小长度变化量,并用计算机采集数据,实现了合金材料超磁致伸缩系数计算机实时测量的实验,得到了两种测量方法测量超磁致伸缩系数在误差允许范围内一致的结果.     

单片机在磁致伸缩线性位移传感器中的应用

以磁致伸缩原理为基础,利用单片计算机对位移量进行精确的测量,且可以通过按键校准磁致伸缩线性位移传感器的零位和满量程,并使用单片计算机标准串行口经ＴＴＬ．４８５电平转换,输出所没量的位移量数据的方法,使得该类型磁致伸缩线性位移传感器操作简便,互换性好、有效传递测量的数字量数据达１kg以下。     

用倒频谱技术建立磨削状态下磨床动特性的一种方法

本文对工作状态下的磨床动特性进行识别,通过磨削一个齿形零件,模拟输入脉冲激振,并利用倒频谱平均技术,实现有效的同态滤波,求得了磨削状态下的磨床动特性.     

改进型粒子群算法磁致伸缩作动器的跟踪控制

在低频条件下,以磁致伸缩作动器线性模型为基础,设计了PID及前馈PID控制器。针对固定参数控制器自适应能力较弱的现状,提出用粒子群（ PSO）算法对固定参数控制器进行优化。针对标准PSO算法存在早熟收敛、后期迭代易陷入局部最优的不足,进一步提出了一种可动态调整惯性权重及遗传变异的改进型粒子群（ IPSO）优化算法,并将该算法与前馈PID相结合应用于磁致伸缩作动器的位置跟踪控制。仿真结果表明：针对指令阶跃信号,相对传统PID及前馈PID控制,改进型PSO前馈PID控制具有控制精度高,位置跟踪效果好及抗干扰能力强的特点。     

复杂电力系统静稳判定的一种数值方法

本文给出了一种判定复杂电力系统静态稳定性的数值方法。这一方法比电力系统中现用的QR分解法优越,其运算量与矩阵运算阶次均大大低于QR分解法。     

压电陶瓷微位移器的非线性修正

针对压电陶瓷微位移器的非线性问题进行了深入的研究,提出了使用该方法可以将压电陶瓷微位器的非一性度从２５％降到４％,这是一种简单,方便,可靠,成本低的非线性补偿方法。文中对压电陶瓷位移器的非线性机理做了深入的研究,并给出一个基于ＩＢＭ４８６计算机与ＭＣＳ９８单片机以及测试试验台组成的一个完整的试验系统。     

用动态边界条件计算法模拟典型铸件凝固进程

运用动态边界条件计算法对典型铸件凝固进程进行了数值模拟，其结果与实际情况吻合较好，节省辽阔则边界条件的大量工作，为模拟大型复杂铸件得到通用边界方程打下了基础。     

基于误差反馈加权校正的DMC控制及仿真

预测控制是目前在工业过程控制领域中应用较广的一类算法。其中由Culter等提出的,建立在非参数模型阶跃响应基础上的动态矩阵控制具有建模简单,计算量少,鲁棒性强等特点。但是动态矩阵控制仍然还存在着在克服干扰的定值调节方面质量不高,很难解决扰动信号对系统稳态值的影响及快速调节过程之间的矛盾。由于算法中只利用当前时刻的误差进行反馈校正,而没考虑已发生的误差,造成误差干扰的校正不充分。因此,在动态矩阵控制算法的基础上,采用误差反馈加权校正的思想,运用内模原理,对加权系数进行设计,以提高控制系统的抗干扰性和调节快速性。通过理论分析和仿真实验证实了这种算法的正确性和有效性。     

城镇架空天然气管道动态泄漏数值研究

针对城镇架空天然气管道动态泄漏问题,考虑不同压力等级对泄漏扩散的影响,选取高压(2.0 MPa)、次高压(1.0MPa)和中压(0.4MPa)3个压力等级管道进行模拟。先利用泄漏率计算模型分别计算临界流和亚临界流泄漏的泄漏率,得到不同压力等级管道的泄漏规律;再利用Fluent软件对动态泄漏进行数值模拟,得到天然气扩散的危险范围。结果表明,当管道体积和泄漏孔径一定时,管内压力越大,管内剩余气体质量越大,泄漏持续时间越长,天然气的危险范围也越大;随着动态泄漏的持续,泄漏率越来越小,天然气的危险范围也越来越小。天然气爆炸下限距地面高度和下风向水平距离随时间变化总体呈下降趋势,但高压(2.0MPa)管道在下风向水平方向的距离先增加再减小。     

Buck 型直流变换器的自适应动态面控制研究

基于脉冲宽度调制(PWM)原理工作的Buck 型直流变换器的平均模型, 利用非线性自适应动态面控 制方法设计控制器, 用来驱动一类Buck 型直流变换器工作, 使其输出电压能准确地跟踪参考电压, 以及对负载参数 的不确定性具有很强的鲁棒性和自适应性。非线性自适应动态面控制是非线性系统自适应反步控制的一种简化算 法, 设计过程中引入n - 1 个一阶滤波器, 克服了反步方法对虚拟控制求导而引起的方程项数的膨胀问题和对模型 非线性求导的问题。只要滤波时间足够小(现代的计算机完全能够满足), 选择合适的表面增益, 该方法设计的控制 器, 简单且易于实现, 并可保证系统是半全局稳定的, 完全能够满足工程上的要求。该控制器的有效性, 通过仿真实 例获得验证。     

Hamilton系统的鲁棒自适应控制及在航天器中的应用

针对带有参数不确定性和受外干扰影响的多输入多输出Hamilton系统的跟踪控制问题,提出一种基于动态逆和扩张状态观测器的鲁棒自适应控制方法,保证系统具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。首先,针对标称模型设计了基于动态逆方法的控制器,然后采用基于投影算子的自适应律和扩张状态观测器,分别对系统中的不确定参数和外干扰进行估计和补偿,同时,采取动态补偿器降低执行器饱和对控制性能的影响。最后,将控制方案应用于航天器姿态控制系统中,仿真实验结果表明了方法的有效性。