转镜高速相机的电机调速系统设计

转镜高速相机的转镜驱动电机通常采用特种高速直流调速电机 ,对启动控制要求较高。而转镜高速相机不但要求其转镜驱动电机有较高的调速精度 ,还对整个转速—时间曲线提出了要求。这里介绍的计算机控制电机调速系统采用了专家控制型控制策略 ,使用了驱动简单、热稳定性好的绝缘门双极型晶体管 (IGBT)作功率放大元件 ,满足了转镜高速相机的需求。     

高速转镜的驱动装置

DJZ等待型高速转镜扫描、分幅相机是一种具有时间和空间分辨本领的大型精密光学仪器,主要用于研究起点在时间上很不稳定的现象以及某些从仪器方面不可能控制的快速过程。本文主要介绍该仪器电动高速转镜的驱动装置,它是仪器核心的精密部件,其性能好坏直接影响着仪器的主要技术指标、拍摄频率、时间分辨本领和成象质量。     

转镜式高速摄影系统的信息量

随着高速摄影的广泛应用,对高速摄影的设计方法和评价标准的讨论也在不断深入。转镜式高速摄影机标准之一是相机的信息量。自高速摄影的先驱者之一 H.Schardin推导出了信息量公式以来,不少学者从原理     

大画幅等待式转镜分幅相机系统设计

采用共轴设计理论和控制离焦的方法,设计了画幅尺寸达30 mm×18 mm的大画幅等待式转镜分幅相机.该相机同时具备相对孔径大和分辨率高的特点,对底片的相对孔径为空间方向1/15,扫描方向1/35;静态目视分辨率为46 lp/mm,动态目视分辨率为35 lp/mm;总画幅数为80,摄影频率为1×104～5×105 frame/s.相机的高速转镜部件采用光纤传感器系统来产生和传输转速信号,避免了高速直流电机对转速信号的干扰,确保了测速准确度.研制的相机已应用于爆轰物理和冲击波物理实验中,并采用2×105 frame/s的拍摄频率对爆轰过程进行了试验记录,得到了高分辨率的图像.试验结果表明:设计的相机画幅尺寸大、空间分辨率高,适用于冲击、爆轰和弹体姿态等试验过程和目标的拍摄.     

转镜式高速摄影机角跟踪精度的检测

为了提高转镜式高速摄影机测量弹丸运动轨迹的精度,本文通过合理假设和理论推导,依据弹丸外弹道飞行运动模型得到了弹丸飞行过程的数学模型。结合室内检测条件,设计了用于转镜式高速摄影机角跟踪精度的检测装置并分析了测试原理。用该设备实测了转镜式高速摄影机的角跟踪精度,并对检测装置的测量不确定度来源进行了分析。结果显示:被测转镜式高速摄影机的角跟踪精度为(0.34±0.06)°,检测装置的相对不确定度为3.0″;不确定度来源主要为角度测量不确定度和焦距测量不确定度。实验结果表明,设计的检测装置具有较高的准确度和可靠性。     

基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影技术研究

弹丸的空间飞行姿态是武器性能的一项重要指标。为了使数字摄影相机实现对高速运动弹丸运行轨迹的成像,设计了一种基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影装置。在高速数字相机前设置一面反射转镜,当弹丸进入跟踪视场时,利用转镜的旋转补偿弹丸的空间运动,使得由转镜反射到相机像面的弹丸图像偏移在许可范围内,实现同步摄影过程。实验证明该方法能够满足常规弹丸同步摄影的需求。     

棱镜转镜Q开关的驱动设计及稳定性分析

在转镜Q开关的设计中,除要求转镜具有高转速与连续可调性外,还要求具有非常高的稳定性,因此高速电机及其驱动控制系统的设计至关重要。实验中设计了三相变频控制的高速电机,并设计了控制高速电机的变频驱动系统。分析和测试表明：所设计的高速电机驱动系统性能优良且工作稳定,电机在转速达到60.8KRPM之前,无抖动现象,可平稳转动,能实现转镜Q开关的快速关断。采用所设计的棱镜转镜Q开关应用于DPSSL中,在转速为43KRPM时,实现了14 KHz高重复频率大功率快速关断能力的Q开关技术,获得百纳秒以下的脉宽输出,这是目前转镜技术得到的最佳结果。     

一种游乐设备专用高速、防转气缸及其控制系统

该文介绍了一种应用于游乐设备的特种气缸及其控制系统。该气缸的活塞杆具有防转功能,且运行速度高,安全性高。     

高速热辊温度的计算机控制系统

本文介绍的高速热辊温度的计算机控制系统用于热辊速度大于 ４５００ ｍ／ｍｉｎ场合,是一种高精度的、投资省的高级计算机控制系统。     

多转式智能阀门电动执行机构控制系统设计

阐述了一种多转式阀门电动执行机构智能控制系统的工作原理、硬件构成和软件设计。该控制系统采用16位微处理器作为中央控制单元,完成了一个集远程自动、手动控制、现场手动调节、信号检测、故障指示及人机交互接口等功能于一体的智能阀门控制系统。     

高速同步摄影控制系统

简述了锁相伺服系统的工作原理。对检测环节、鉴相器、功率级做了介绍；讨论了锁相环,列举了抗干扰措施。     

全数字化高速同步摄影控制系统

介绍了国内较为先进的260M电视电影经纬仪上的全数字化高速同步摄影控制系统,给出了系统工作原理和控制器的设计方法以及实验结果。     

高速列车弹性车体垂向振动控制

建立包含车体弹性的高速列车单车刚柔耦合动力学模型.针对车体垂向振动,分别在一系悬挂和二系悬挂系统中采用半主动控制策略,研究控制策略对车辆运行平稳性的影响.结果表明,二系天棚阻尼半主动控制与二系阻尼连续可调型半主动控制均能有效降低车体低频处的刚性振动,相对而言,前者对于低频振动抑制效果更佳,但对较高频率的弹性振动无明显作...     

监控专家系统在高速翼型风洞压缩机监控中的应用

介绍我国第一座连续式增压高速翼型风洞压缩机主动力系统的状态监控的设计,以 及神经网络和专家系统的研究情况。提出采用人工智能专家系统技术,在复杂的风洞工 况下,实现压缩机系统的状态分析、旋转失速、喘振现象的诊断和故障早期报警。     

高速电主轴矢量控制机械特性分析与仿真

根据异步电动机的矢量控制原理,推导了高速电主轴矢量控制固有机械特性曲线的数学表达式,据此分析了高速电主轴转速闭环矢量控制在负载条件下的调速机理,得出转速闭环矢量控制通过调节同步转速使电主轴工作在互不相同但互相平行的固有机械特性曲线上,从而获得优良的静动态性能的结论。为了验证理论分析的正确性,根据高速电主轴的矢量控制方程,建立了一个带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统模型。基于此模型,对额定转速为15000转的170MD15Y20型高速电主轴进行了闭环矢量控制加载仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

高速高精度曲线重构与递推插补研究

为解决中高档计算机数控(Computer numerical control,CNC)中基于多项式基的Hermite样条曲线实时插补算法递推速度低且逼近精度较差的问题,文中利用指数函数e–t快速递推及收敛的优点,在代数指数混合空间构造新的样条曲线并给出基于该曲线的递推插补算法。应用该算法进行的插补试验中,与Hermite曲线相比,新样条曲线的递推速度提高1.7～2.1倍,同时逼近精度提高一个数量级。结果表明基于新曲线的插补算法在提高轮廓加工轨迹精度的同时,也提高加工效率,满足中高档计算机数控中样条曲线的构造要求。     

摄影机同步控制系统的研究

对160经纬仪摄影机同步控制系统作了全面的分析,提出了几种可行的控制方案,并进行了讨论和比较分析。着重对一种直流电机作为执行机构,8098作为中央处理单元的控制方案作了实验。起动过程引入电流检测反馈,使电机实现大电流快速起动,接近给定转速后电流环开环,引入转速、位置负反馈,缩短了同步时间,完成了同步控制系统性能的改善。     

适于内燃机燃烧过程研究的高速摄影机信号同步系统

阐述了一种适于研究内燃机燃烧过程的高速摄影机信号同步系统。该系统通过发光二极管在高速摄影底片上打印信号编码 ,确定每幅燃烧图象对应的曲轴转角 ,实现图象与缸内燃烧爆发压力的严格对应。     

高速车削数据库的研究与开发

在对高速车削数据进行搜集和评价的基础上，建立了高速车削数据库系统并开发应用程序。该系统可以指导用户选择合适的刀具材料，提供高速车削参数，对加工表面质量进行预测并分析刀具非正常损坏的原因。该系统的建立有助于推动高速切削技术的推广及应用。