基于DSP F2808 的双闭环直流电机控制器

针对中型组足球机器人的电机控制器存在的不足,设计一种基于DSP F2808的双闭环直流电机控制器。说明了控制器的组成与电路结构,分析双闭环控制回路的具体运行机制,采用加入扼流圈来降低电机内部电流的振荡幅度的方法,减少了电机的发热量,并通过试验检验电流控制效果。试验结果表明：该控制器能够有效地控制电机电枢电流,并且减少电机发热量,从而保护电机在安全范围内稳定运行。     

基于模糊PID控制的磁流变减振控制器

由于磁流变减振器的阻尼可控性具有非线性、回滞性和饱和特性,使其控制器的开发相对复杂。依据磁流变减振控制器的控制原理和设计功能,结合模糊PID控制算法,提出采用三闭环磁流变减振控制系统的设计思想,包括加速度环、电压环和电流环,保证控制系统的精度和实时性。详细介绍磁流变减振控制器的硬件电路设计和DSP控制系统的软件设计,并进行减振器的台架试验。试验结果表明,该磁流变减振控制器是正确的和可行的。     

基于DSP的步进电机高精度变速控制研究

分析步进电机DSP控制转速的基本原理和实现方法,研究确定信号控制步进电机转速的积分定时调频算法.针对非确定信号输入实现高精度变速控制问题,提出了具有重复误差补偿性能的梯形近似调频算法.利用Matlab对两种算法进行仿真,并采用DSP开发平台完成步进电机变速控制实验,结果表明,梯形近似调频法在步进电机变速控制中能有效地提高速度控制精度.     

汽车电动助力转向电机过热失效问题分析及优化

介绍了汽车电动助力转向系统(EPS)电机过热对转向系统性能的影响,分析了造成电机过热的各种因素,根据各不同因素提出相应整改方案,并通过对比试验进行效果验证.主要基于某款车型在市场上出现的EPS电机过热烧蚀的问题,利用EPS调试系统监控控制器以及电机最高工作电流,发现控制器及电机最高工作电流超出最高设计值;通过将热电偶埋入电机碳刷内部跟踪测量电机工作温度峰值,发现电机内部温度高于碳刷架耐受温度.同时对比测量电机碳刷架材料耐热温度,发现本电机碳刷架耐热温度远低于行业内部分品牌电机,最后通过试验证实了以上多种导致电机过热烧蚀的原因,并逐一制定改进措施,最终解决电机过热烧蚀问题,验证效果良好.     

交流伺服系统负载转矩辨识与速度补偿算法研究

一种抑制负载转矩扰动的算法,可降低交流伺服系统中因负载扰动引起的转速波动。通过设计一个负载观测器,实时地检测负载转矩的变化,并根据所辨识负载转矩对电机定子电流进行动态补偿,从而将电机转速波动抑制到最小。     

深基坑减震孔降震效果试验和数值模拟研究

为了有效降低爆炸振动对运营地铁的影响,对减振孔减震效果进行了试验和数值模拟计算研究。通过试验研究,得到了有无减振孔情况下不同距离处的振动速度,进而分析得到振动速度衰减规律和单双排减振孔的减振率。根据工程地质条件,建立了有无减振孔数值模拟计算模型,对有无减振孔的情况进行了数值模拟计算,将计算得到的不同距离处振动速度与试验拟合结果进行对比,表明计算结果与试验拟合结果相符合。研究结果表明,减振孔的减振规律可以为实际的控制爆破工程提供参考。     

电传动装甲车辆母线电压双通道补偿控制

针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因。根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载“负阻抗”特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证。研究结果表明：功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载“负阻抗”特性导致的母线电压波动基本无作用;采用双通道补偿控制能够有效抑制两种母线电压波动现象,提高系统抗干扰能力。     

SVPWM 在永磁同步电机系统中的应用与仿真

为了提高工作效率,使电机工作状态更加平稳,对SVPWM在永磁同步电机系统中的应用与仿真进行研究。分析了永磁同步电动机矢量控制系统结构及SVPWM技术原理,在Matlab/Simulink环境中,建立了永磁同步电动机电流、速度双闭环矢量控制系统仿真模型,并进行了仿真比较试验。试验结果证明：与传统的SPWM技术相比,该控制方法具有较高的快速响应性,转矩波动小。仿真波形符合理论分析,系统运行平稳,为永磁同步电机控制系统算法改进提供了仿真模型基础。     

基于电路模型的弹射用永磁无刷直流直线电机参数优化及仿真

电磁弹射用永磁无刷直流直线电机工作电压高、电流大、工作速度动态范围大,要求推力恒定,因此在进行电机选择参数慎重考虑其工作特点。在换相期间和非换相期间数学模型基础上,推导出推力波动。结合电磁弹射特点,求解得到以速度和推力为变量的电流和电压的表达式,并将其代人换相推力波动、非换相期间推力波动和效率公式,并以此为目标函数,建立了优化模型。采用词典排序算法解决目标函数之间的冲突问题,对于每一个目标函数,采用模拟退火算法进行优化。最后通过MATLAB仿真计算,获得优化解,给出推力曲线,验证了理论分析的正确性。     

油气弹簧特性仿真与试验研究

结合流体力学相关理论和理想气体状态方程建立了油气弹簧的非线性数学模型.对减振阀的阻尼力及油气弹簧的示功特性进行仿真分析,并设计台架性能试验进行验证.仿真和试验结果表明:建立的油气弹簧数学模型正确,可为执行机构设计提供参考依据;减振阀的阀体常通孔直径对阻尼力的影响最大,通过改变直径调节阻尼力效果最明显;高频振动时油气弹簧中减振阀的阀芯在关闭过程中具有明显的延迟,使得复原行程阻尼力偏小.     

钛合金薄壁件超声椭圆振动铣削研究

针对航空领域中钛合金薄壁件在铣削过程中存在切削力大、加工精度低等问题,提出了超声椭圆振动铣削方法进行钛合金薄壁件的加工。超声椭圆振动铣削时,刀尖的特殊运动轨迹使刀尖具有高线速度特性和高频断续切削特性,平均切削力大为降低,从而增强了铣刀的切削能力,提高了切削加工精度。利用自制的超声铣削刀柄系统,对钛合金试件进行铣削实验,结果表明与普通铣削相比,超声椭圆振动铣削的切削力可降低达50%,零件的形位精度得到了显著提高。     

TC4铣削加工的刀具磨损与切削力和振动关系研究

采用AlCrN涂层整体硬质合金立铣刀铣削TC4钛合金,测量周刃磨损量、切削力和切削振动。使用扫描电镜（SEM）观察刀具磨损形貌,应用能谱分析的方法研究刀具失效表面元素的分布规律。在揭示磨损机理的基础上,进一步探讨刀具磨损对切削力、切削振动的影响规律,为实现钛合金加工刀具磨损状态的在线检查提供理论和技术支持。研究表明：前刀面主要出现机械裂纹、热裂纹、粘结磨损和氧化磨损,后刀面出现机械裂纹、粘结磨损和氧化磨损;整体上,切削力和振动随着磨损量的增大而增大,但不同磨损状态对切削力和振动的影响不同。     

液力变矩器流体-固体耦合压力脉动分析

在冲焊型高功率密度液力变矩器的设计过程中,需要考虑在油液非定常流动下叶片所受压力载荷脉动,以及在载荷脉动激励下结构的振动响应。采用基于动网格的流体-固体耦合方法,沿叶片入口至出口方向设定监测点,分析对应位置压力载荷脉动与叶轮振动时域特性,对载荷脉动进行频率转换并对叶轮模态进行频域分析。分析表明:涡轮叶片所受压力载荷脉动幅值最大处位于叶片入口与外环连接处;压力载荷脉动与叶片振动的幅值沿叶片入口到出口逐渐减弱,且随着速比升高载荷脉动幅值与叶片振动响应明显减弱;涡轮脉动峰值频率在叶轮第2阶与第3阶模态之间,随速比升高,压力载荷脉动频域幅值明显减弱。     

叠层复合材料超声振动辅助螺旋铣削制孔工艺的试验研究

针对某40CrNiMoA/玻璃纤维增强塑料（GFRP）航空叠层复合材料构件连接孔的制孔质量差和加工效率低的问题,提出了超声振动辅助螺旋铣削制孔新工艺。分析了超声振动辅助螺旋铣削制孔方法的刀具运动轨迹,给出了超声振动有效加工的振幅范围,在相同的切削速度与加工效率下,分析比较了3种不同 工艺方法的切削力、切削温度及制孔质量。试验结果表明：相对普通螺旋铣削与钻削,超声振动辅助螺旋铣削加工40CrNiMoA材料时切削力分别降低25%和40%,最高切削温度降低15.7%和22%;加工GFRP材料时,最高切削温度降幅分别为16.5%和50%,且孔出口撕裂、毛刺等缺陷明显减少,达到制造要求。     

基于自适应神经模糊推理系统的刀具磨损监测

为精确地监测高速铣床刀具在加工过程中的刀具磨损量,通过采集高速铣床加工过程中的振动信号、电流信号和噪声信号,经数据预处理与数据融合,建立基于自适应神经模糊推理系统的刀具磨损过程变化模型,实现在高速铣床不停机的前提下对铣床刀具进行状态监控。实验结果显示：针对铣床刀具磨损量的监测平均准确率为95.21％,最大监测准确率为99．74％。这表明文中所采用的方法具有较高的可行性。     

基于铣削系统动力学响应的球头铣刀铣削表面形貌建模

基于系统动力学响应完成弱刚度球头铣刀铣削系统中铣削表面形貌建模,对于提高表面质量具有重要的理论价值。为此,借助齐次坐标变换原理建立球头铣刀刀齿的运动学轨迹,按照机械建模法提出铣削力的求解方法,根据再生振动理论建立柔性刀具-柔性工件铣削系统的动力学模型,基于全离散法提出考虑变时滞效应的工艺系统动态位移求解方法,并采用线性插值法修正刀齿运动轨迹;综合Z-MAP法和数值法提出球头铣刀铣削表面形貌仿真方法,在完成加工轨迹驱动的表面形貌几何仿真的基础上,实现考虑振动诱导下工艺系统动态位移的表面形貌物理仿真;以硬质合金球头铣刀铣削7050-T6进行验证性实验。实验和仿真结果具有较高的一致性,表明该仿真方法是有效的,可以为实际加工参数的选择和优化提供理论依据。     

固体火箭发动机结构轴向振动对内弹道影响

文中研究了固体发动机结构的轴向振动对燃烧室内弹道性能的影响。在一维非定常内弹道方程中,考虑了结构轴向振动及侵蚀燃烧的影响。在给定强迫振动模型的情况下对不同频率的轴向振动的内弹道方程进行了数值模拟。结果表明发动机轴向振动对燃烧室内弹道有着显著的影响。     

分离型纵-扭复合超声铣削的稳定性分析

基于运动合成原理,分析了分离型纵-扭复合超声铣削加工的运动特点,阐明了其具有降低切削力、促进切屑排出以及延长刀具使用寿命的实质;基于结构动力学原理,考虑纵-扭复合超声振动对铣削系统动态特性的影响,建立了分离型纵-扭复合超声铣削加工的动力学模型和稳定域的解析模型,在此基础上应用MATLAB 7.1软件进行数值分析获得了切削系统的稳定性预测图谱(即叶瓣图);利用碳纤维复合材料进行分离型纵-扭复合超声振动铣削试验研究,试验结果与数值计算结果基本一致,验证了理论模型与稳定性叶瓣图的正确性。     

火箭发动机振动环境分析

某型号火箭发动机在地面试车的同时,进行振动测量,发现各个方向不同程度存在所谓的超低频振动现象。本文在分析和计算发动机纵向振动的基础上,解释了上述现象,得出结论:火箭发动机存在低频振动。另外在对该系列发动机测振进行比较的基础上,分析了影响发动机振动的各种因素。