管道清堵机器人电磁定位系统

介绍了管道清堵机器人的定位原理,依据磁偶极子模型分析了管道外极低频电磁信号的分布规律,建立了管道清堵机器人一维定位方法,并设计了管道清堵机器人电磁定位系统。实验结果表明,该系统可以实现对机器人的有效定位,当接收天线分别以5 m/s和10 m/s的速度移动时,定位误差范围分别为-20.7~19.8cm和-24.3~27.1cm,完全满足工程的精度要求。     

超低频电磁发射机线圈优化设计

超低频电磁发射机是管道内装置跟踪定位的典型常用设备,其发射磁场强度决定的有效接收距离是该类设备最重要的性能参数之一,而发射天线线圈参数对发射磁场强度有决定性影响.在已有的电池、磁芯和允许体积条件下,通过理论计算有效发射磁场强度与线圈参数的关系,得出采用双线绕法能成倍地提高有效发射磁场强度,改善穿透距离性能的结论,并以实验验证了该优化方案的有效性.     

一种简化的室内机器人电磁定位算法与系统

文章提出了一种简化的室内机器人的电磁定位算法。在定位空间内布置一个发射线圈和一个三轴接收线圈,形成电磁耦合系统。以接收线圈三轴为参考建立空间直角坐标系,并对发射线圈加载正弦电信号作为激励信号,产生交变电磁场。接收线圈感应到磁场的变化,通过测量计算感应耦合的强度特征值,确定移动目标的位置参数。本系统将三轴接收线圈固定,而将水平发射线圈置于平面移动机器人目标之上,这样可将定位算法简化。根据磁偶极子模型,提出了解析计算方法。通过仿真和实验,证明该方法能够满足室内机器人的定位要求,是可行且有效的。     

曲折线圈电磁超声换能器激励性能优化设计

针对电磁超声换能器EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)换能效率较低的问题,以铝板为研究对象,对传统的表面波电磁超声换能器进行了有限元建模及参数优化,分析了激励 EMAT的换能机理,建立曲折线圈EMAT检测过程的有限元模型,并基于正交试验设计方法进行优化设计,分析了永磁体尺寸、线圈设计参数、线圈层数及层间距、线圈连接方式等因素对EMAT激励效率的影响规律,得到了激励EMAT探头的最佳参数组合。研究结果表明,永磁体高度越高,宽度越窄,曲折线圈导线宽度越窄,导线高度越低,双层线圈间距越小,背板与上层线圈间距越小,并采用分裂线圈,EMAT探头的换能效率最高,多层曲折线圈之间采用并联连接相比串联连接换能效率提高50％以上,且并联曲折线圈层数不宜过多也不宜过少。     

三级线圈发射模型研究

基于电磁感应原理，设计和制作了电磁发射模型。模型采用光电传感器触发三级线圈加速抛体。该模型在30V电压下，可将重量为6．5g的抛体加速至5．85m/s，文中所获得的模型结构参数和实验数据对进一步研究线圈发射起到参考作用。     

金属感应探测线圈半径优化设计

用电磁感应方法来探测金属物体,采用探测线圈作传感器,由探测线圈与电容器组成振荡器的选频网络,并以振荡器受被探金属物扰动,所产生的相对频偏Δω/ω为探测仪器的检测标的。经理论分析和实验验证证明:用上述方法来探测远距小金属物体,为获得最大相对频偏,在探距x确定的条件下,探测线圈半径a的最优值是a=x。     

竖式电磁水器线圈设计原理

应用竖式电磁水器可生产出大量的磁的水,供给医疗单位、锅炉上水、农业及饮料业。竖式磁水器的。线圈,关键是它的竖式磁水器的线圈是多层螺线管,本文介绍的竖式磁水器线圈的设计原理即是多层螺线管的设计原理。     

用于骨科手术机器人的电磁定位方法

针对计算机辅助骨科手术,提出了基于磁偶极子模型的电磁定位方法.该方法以交流线圈为发射源,由电磁定律,接收线圈会产生感应电动势.由磁偶极子模型计算出磁场的空间分布,推导出包含目标位置和方向信息的方程组,利用非线性算法来解方程,从而得到一个稳定的、实时的定位方法.通过仿真验证该模型所需的方程数,实验结果表明该方法是有效的,...     

基于线圈互感的阵列涡流传感器优化设计

线圈单元间互感一直是影响接收/发射式阵列涡流传感器准确性的干扰因素,工程实际中采用多种方法减弱线圈单元间互感对检测线圈单元的影响,但线圈单元间互感中包含缺陷信息,有效利用线圈单元间互感可以获得缺陷更多的信息,有利于缺陷的评估.运用ANSYS软件进行三维有限元仿真,利用线圈单元间互感研究了线圈单元相关参数对阵列涡流传感器检测灵敏度和空间分辨率的影响,理论上为基于线圈单元间互感的阵列涡流传感器的优化设计提供了参考.     

面向机器人运动跟踪的电磁定位系统

电磁定位具有精度高、速度快和易实现等优点,所以对手术、室内和室外机器人跟踪是一个良好的选择。电磁定位以交变电磁信号作为源信号。交变的电流信号激励发射线圈（信号激励部件）在空间中产生交变的电磁场,感应线圈（信号感应部件）在交变的电磁场中输出频率相同的信号。根据输出信号的幅值和相位信息,我们可以计算出感应线圈相对于发射线圈的位置和方向信息。本文面向机器人定位跟踪,介绍电磁定位系统的原理与实现,包括磁场模型、电磁定位算法与系统软硬件的搭建与实验。本文介绍两种不同的激励模式,分别为分时激励3轴正交发射线圈模式与同时激励2轴正交发射线圈模式,两种模式中的感应线圈均采用3轴正交线圈。实验结果表明,定位系统可以达到1 mm的定位精度。     

基于PLC的绕组线圈真空干燥系统的设计

目前厂家对浸漆绕组线圈的干燥主要使用传统热风循环的方法,而且关于浸漆绕组线圈的干燥工艺研究尚不充分;针对传统绕组浸漆线圈干燥时间长,干燥所得线圈表面绝缘性能欠佳等问题,设计研发了一套自动化程度较高的绕组浸漆线圈真空干燥系统;该系统主要由真空单元、温度控制单元、电气控制单元、人机交互单元等部分组成;通过将浸漆线圈放置于真空环境中,对浸漆线圈进行通电的方式来加热干燥,以可编程逻辑控制器为核心,利用PLC的PWM输出功能控制加热,同时提出了浸漆线圈干燥的均匀设计实验方案,得出了最佳实验干燥工艺,最后通过对实验数据的回归分析得出了各实验指标之间的关系及显著性影响;实验结果表明:该系统不仅缩短了浸漆线圈的干燥时间,而且使浸漆线圈表面的绝缘性能有了明显的提高。     

平面电磁定位跟踪系统

通电线圈常被用作电磁定位装置收发器,应用在移动目标或机器人的实时位置跟踪任务中。系统的激励线圈磁场分布模型、信号发生提取电路和定位算法软件都影响系统定位的精度。本文采用磁偶极子模型,针对平面移动目标跟踪定位的特殊情况,设计基于嵌入式系统ARM(STM32)的大范围平面运动的定位系统。系统采用单发射线圈三接收线圈方案,及一种解析法求解目标位置的算法,可以定位离信号源数米范围内的移动目标。从仿真与实验中验证其可以很好的求解平面一类移动目标位置,平均误差在10 cm内。系统的定位精度满足大部分定位需要。     

经颅磁刺激线圈定位方法研究

本文首先简要介绍了经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)的技术原理与应用,其次重点比较了几 种常见的经颅磁刺激线圈定位方法,总结了 TMS 线圈定位面临的问题,然后提出了一种充分整合被试者大脑头皮外形、 脑解剖结构、脑功能区域定位三方面定量信息的改进的经颅磁刺激线圈定位方法,最后展望了经颅磁刺激线圈定位方法 的应用前景。     

基于全相位校正的六自由度电磁定位信号提取方法

接收信号的频率偏差是影响六自由度电磁定位系统精度的主要原因之一,分析表明采用函数拟合法提取信号将会使频偏的影响放大将近两个数量级.针对这一问题提出基于全相位校正的信号提取方法,该方法采用双窗apFFT时移相位差法抑制频偏,提高接收信号的幅值提取精度;利用信号的正交性、周期性,简化求解过程,便于方法硬件实现.将函数拟合法与所提方法进行MATLAB仿真实验比较,结果表明,所提方法在10 dB～50 dB的噪声环境下可有效降低幅值提取误差,将六自由度电磁定位系统的距离误差降低至0.03 cm以内、角度误差降低至0.2°以内.     

Electromagnetic System Design and Visual Simulation

An electromagnet design system is developed using Visual C++ language and OpenGL technology to visualize parametric 3D model. The system consists of primary design, optimization design, dynamic and static characteristics, and visual simulation. All empirical parameters and curves used in design process are stored in database. Through human-computer interactions, an electromagnetic system can be designed conveniently with the results and characteristics curves displayed in graphic model. Using this system can greatly shorten the process of product design, and the results satisfy technical requirements.     

基于IPv6网络视频的嵌入式系统优化设计

针对进程调度延迟、缓冲控制策略、二维DCT算法等方面存在的问题,基于IPv6网络视频应用提出一种软硬件协同工作的嵌入式系统优化设计方法,该方法实现嵌入式系统的硬件电路、操作系统和网络协议栈。在IPv6网络中进行视频流传输、解码和播放测试,结果表明当空间分辨率为320×240、时间分辨率为25 帧/s时,播放画面流畅、无等待延迟。     

发动机ECU电源系统的电磁兼容设计

汽车电子化、智能化程度不断提高,汽车电磁兼容已成为重要研究课题。发动机ECU电源系统的抗干扰设计对发动机正常稳定工作起着重要作用。本文通过对汽车内部微机控制点火系统、供电系统以及电磁阀、继电器开关等主要干扰源产生的电磁干扰进行了分析,并从辐射干扰和耦合干扰两个方面,依据国家标准GB/T 21437.2-2008的电源线瞬态抗扰度要求,对ECU内主微控制器QADC部分和电源管理芯片L9741的电源系统进行了抗干扰设计,最后进行了电源线抗扰度测试实验研究。     

聚酰亚胺悬臂MOEMS电磁光开关的优化设计

利用聚酰亚胺(PI)优良的机械、绝缘、耐热等性能,设计出基于PI膜的磁控光开关.给出合理的线圈宽度与间隙宽度,提出了八边形的线圈绕组结构,计算得出PI膜悬臂梁光开关驱动电压与工作距离的关系,并对悬臂梁长度、宽度、厚度进行优化.在驱动电压为2V时,自由端位移达到2mm.