主动控制的高精度隔振平台的仿真

高精度隔振平台以的环境微振动干扰是复杂的,因此研究了隔振平台动力学和主动控制方案,对复杂振动环境下采用电磁力控制的高精度隔振平台作了计算机仿真,根据仿真结果,比较了平台系统各参数对平台主动和被动隔振效果的影响。     

基于非接触式眼压计的双目定位方法研究

基于非接触式眼压计对人眼定位系统进行研究,采用汇聚式双目视觉模型对人眼进行定位。阐释了双目视觉原理和相机标定原理与流程,通过标定评价方法对标定结果进行评价,同时搭建双目视觉系统实验平台,对真实人眼进行试验。对眼图处理过程进行了分析,采用HOUGH圆检测与SURF-RANSAC算法进行特征点匹配,最后得到空间点与三维定位点坐标间误差,实验结果验证了方案可行性。     

非接触式悬浮测温装置仿真与试验研究

针对层流冷却区温度测量易受冷却水、雾气干扰的问题,利用喷射的气体产生的气垫效应,开发了非接触式悬浮测温装置.采用计算流体力学(CFD)方法研究间距、喷嘴下缘面积和均压槽深度等关键结构参数对喷嘴受力、带钢表面气体压力分布的影响,通过动力学仿真研究黏性阻尼系数对悬浮的响应速度、稳定性的影响,并确定了非接触式测温装置的基本系统参数.开发的非接触式悬浮测温装置具有良好的间距自调节能力,能够稳定地悬浮在带钢表面.将该装置应用到某钢厂层流工况物理模拟系统中,结果表明,在冷却水扰动、被测物体高速移动和振动的恶劣工况下,该装置仍能取得满意的测量效果.     

非接触式余弦转子泵力学性能分析

提出了一种新的转子型线,以余弦函数曲线作为转子型线,并给出转子型线的极坐标方程和直角坐标方程.运用理论推导出非接触式余弦转子泵运输流体过程中产生的液压力,进一步提出减小液压力的措施,提高转子泵使用寿命.结合FLUENT对余弦转子泵进行数值模拟,验证理论分析的正确性.数值模拟结果表明较大的进出口压差导致转子间隙处回流速度...     

变刚度双层隔振系统仿真分析

针对宽频扰动时双层隔振系统对低频扰动隔振效果差的问题,将具有可控刚度的磁悬浮隔振器与金属弹簧隔振器并联,实现双层隔振系统刚度的调节.主机从启动到运转至最低稳定转速以及在最低稳定转速处稳定运转时,通过改变磁悬浮隔振器通电电流大小,研究双层隔振系统在不同电流作用下对主机扰动的隔振效果.仿真结果表明,通过改变磁悬浮隔振器电流大小来调节双层隔振系统的刚度,能够改善双层隔振系统对主机低频扰动隔振效果差的问题.     

光学精密隔振平台

中国科学院上海光学精密机械研究所针对光学实验中的要求，研制成功光学精密隔振平台，经使用表明，该平台的隔振效果可达到国外同类产品的水平。     

基于电场仿真的20 kV线路非接触式验电判据分析

20 kV配电线路相比10 kV配电线路因其能提高线路供电能力,在我国许多地方有应用,确定线路是否带电对检修工作人员的安全保障具有重要意义。对不同运行工况下的20 kV线路电场进行有限元仿真分析,在COMSOL软件中建立正常运行及故障工况下的仿真模型;探究导线水平排列以及三角排列对周围电场分布的影响,得出导线附近的电场分布规律,并分析某一相导线停电对线路电场分布的影响。基于相关分析初步提出了适用于20 kV线路的验电判据,若在导线正下方距离0.1 m范围内电场强度大于19.65 kV/m,即可判定此导线带电。所提出的验电判据可为后续验电装置的设计奠定一定的理论基础。     

精密隔振平台动态特性的分析

Fine measuring instruments, precision machine tools and superfinishing equipments are highly sensitive to environmental vibration. Therefore, it is necessary to provide a vibration isolator with satisfactory performance. The precision vibration isolation table we designed and developed is supported by three air springs. Each air spring consists of one bellows and two air chambers, a main air chamber and an auxiliary air chamber. Between the two air chambers, there is an adjustable damping hole. The characteristics of this isolation table are: 1). the natural frequencies of the isolation system are very low; 2). the mass center of the system is close to the     

激光通信大口径地面站机电联合仿真

针对激光通信大口径地面站对目标快速扫描、迅速捕获和稳定跟踪,减少伺服控制误差,采用Solidworks、ADAMS和MATLAB对大口径地面站机电控制系统联合仿真。联合仿真基于Solidworks建立的大口径地面站物理模型,在ADAMS建立起系统动力学模型,在MATLAB上建立起伺服控制模型。通过对系统模型仿真结果分析,说明系统响应速度快、超调量小,视轴指向精度优于5″,稳态跟踪精度优于10″,满足系统指标要求。仿真分析确立了系统的可实施性。另外伺服控制仿真参数为实际系统的控制调试提供了可靠参考,提高了设备研发效率。     

声纳安装平台主动隔振系统的研究

以超磁致伸缩执行器作为声纳安装平台有源隔振系统的主动控制器，研究了系统的流-固耦
合动力学特性。分析了声纳安装平台有源隔振系统对于船舷侧振动的响应，分别以位移、速度和加速度作
为反馈变量对隔振系统进行反馈控制，分析其主动隔振控制效果。结果表明，在声纳安装平台两级有源隔
振系统中，以声纳安装平板加速度作为反馈变量的综合隔振性能最好，并且随着反馈增益的增大，隔振效
果明显增强，有效隔振频段范围扩大。     

大型框架式汽机基础二层隔振平台耦合振动数值分析

以某工程1000 MW框架式汽机基础为例,运用大型有限元分析软件ANSYS建立该基础的数值模型,通过对不同方案的计算结果进行分析对比,来探讨二层隔振平台与基础耦合分析时对结构动力特性的影响.     

微制造平台混合隔振的动力学研究

提出了以空气弹簧作为被动隔振元件、超磁致伸缩致动器作为主动隔振元件的微制造平台双层混合隔振系统，研究了在其主动隔振致动器的三种不同安装方式下的动力学特性，分析了主动控制力与被动隔振器参数之间的关系，研究结果表明：在微制造平台双层混合隔振系统中，当主动隔振致动器仅作用于隔振对象时的隔振性能最好，当主动隔振致动器安装于隔振对象与中间质量之间时的隔振性能次之，而当主动隔振致动器安装于中间质量与基础之间时的隔振性能最差。     

ZN-35硅橡胶材料的动态力学性能试验研究

针对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫,设计了理想状态下宽频振动试验装置,进行了宽频范围振动试验,获取了不同频率下减振垫的迟滞回线,并以此为基础,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼系数等动力学参数.结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势,动态阻尼系数随激励频率的增大呈平滑变小趋势.该研究为ZN系列橡胶减振垫的研究提供了新的视角,为该材料减振垫的设计与使用提供了基础数据.

     

媒体处理器软硬件协同仿真验证平台

为了加快媒体处理器设计的软硬件协同仿真速度,基于可配置平台的软硬件协同设计方法,建立了一个通用媒体处理器的软硬件协同仿真和验证平台.该平台由可配置的硬件子平台和软件子平台组成,通过平台的配置性和重用性来进行媒体处理器设计的验证.采用此平台进行了32位媒体数字信号处理器MediaDSP3200的功能验证和应用程序开发.实验结果表明,该平台加快了媒体处理器设计的仿真验证过程,与硬件描述语言(HDL)软件仿真器相比,平台仿真速度快7～15万倍;利用软件子平台对硬件子平台的控制,实现了硬件仿真验证中难以实现的调试功能.     

磁致伸缩微定位平台的设计及特性分析

针对现有微定位平台输出位移小和输出力不足的问题,设计了一种磁致伸缩微定位平台。依据磁致伸缩微定位原理设计了微定位平台的结构,并创建了磁致伸缩微定位平台的动态位移输出模型,通过微定位平台的动态位移输出模型建立了微定位平台的数学模型并计算得出定位平台的位移量;利用有限元仿真软件建立了磁致伸缩微定位平台三维仿真模型,由仿真结果得出磁致伸缩微定位平台的仿真位移量;最后通过实验测量磁致伸缩微定位平台的位移,验证磁致伸缩微定位平台的工作性能。实验测得的结果和仿真计算的结果进行对比可知磁致伸缩微定位平台实际位移量为64μm,计算位移量为60μm,仿真位移量为67μm,三者对比分析,磁致伸缩微定位平台的测量误差较小,精度较高,有一定的应用研究价值。     

声纳安装平台减隔振主被动控制研究

为了减隔从舰船壳体向声纳阵传递的振动,设计了一种声纳安装平台主被动减隔振系统.在该系统中,采用弹簧和橡胶垫作为被动隔振元件,用以抑制高频振动;采用超磁致伸缩执行器作为主动致动器,用以抑制低频振动.建立了考虑流固耦合的系统动力学方程.基于线性矩阵不等式,设计了H∞控制器,对声纳安装平台减隔振系统进行了数值仿真研究.研究结果表明,所设计的主被动声纳安装平台减隔振系统对于舰船壳体传来的振动噪声以及外界扰动能有效加以抑制,从而提高了声纳的信噪比.     

主动隔振系统的并行设计方法研究

针对传统的串行设计方法很难使主动隔振系统性能达到全局最优这一问题,提出了一种基于线性矩阵不等式(LM I)的主动隔振系统机械结构参数及其控制器的并行设计方法.该方法将主动隔振系统机械结构及控制器的设计结合起来,从提高系统隔振效果出发,得到了系统机械结构参数和控制器的最优设计准则.给出了一个运用此方法进行超精密隔振平台并行设计的实例,理论分析和仿真计算结果表明,并行设计的主动隔振系统较传统串行设计的系统能够明显降低隔振对象的振动位移,从而有效提高系统的隔振效果.     

隔离开关与支架体系风振实测与响应分析

基于现场实测和数值模拟,开展隔离开关与支架体系的动力风振实测与响应分析。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)模拟,研究隔离开关与支架体系的体型系数,并与规范计算结果进行对比分析;基于隔离开关与支架体系风振响应分析,开展风振系数数值模拟值与规范建议值的对比研究。研究结果表明：基于规范计算的格构式支架体型系数明显偏大,规范计算的体型系数相对保守;动侧结构的平均振动水平高于静侧结构,触头端部和结构顶部的位移响应明显高于支架顶部;设备支架在不同风攻角下的风振系数存在明显差异,其中60°风攻角下最大,对于斜风向角工况下规范给出的建议风振系数偏小。本研究结果可以为隔离开关与支架体系抗风设计提供科学依据。     

层间隔震结构的随机振动响应分析

首先推导出层间隔震结构的结构动力模型,采用将地震学中低频模拟方法和工程学中高频模拟方法相结合的综合功率谱模型,来模拟地震地面运动功率谱。其次用虚拟激励法进行层间隔震结构的随机响应分析。文末对一个20层的层间隔震框架作数值模拟,探讨了隔震层设置在不同层时,对结构层间位移随机响应的影响,通过各种综合因素的比较,而获得隔震层设置的最佳位置。