高压直流巡检机器人的磁力驱动方法

针对架空高压输电线路轮臂式巡检机器人易打滑问题,提出基于高压直流磁场的磁力驱动方法.利用载流线圈在高压直流磁场中受到的安培力作为牵引机器人移动的驱动力,取代以电机驱动的轮轨式移动方式,从而彻底消除打滑问题.根据高压直流输电线路周围的磁场特性和对机器人驱动力的要求,建立实现磁力驱动力的物理模型,分析磁力驱动力与物理模型尺寸及线圈匝数之间的关系,提出利用磁场力来平衡横风力矩的方法.利用COMSOL软件对磁力驱动模型进行仿真,将磁力驱动力的仿真结果与理论计算值进行比较分析.结果表明,提出的磁力驱动方法理论上是正确的.依据提出的磁力驱动模型建立磁力驱动装置并进行实验,实验结果表明,提出的磁力驱动方法在技术上是可行的.     

磁力轴承反向差动驱动控制研究

提出了磁力轴承反向差动驱动控制的概念,建立了磁力轴承反向差动驱动控制的动力学模型及其状态方程.利用Matlab对反向差动驱动的磁力轴承进行了仿真研究,与常规差动驱动的磁力轴承相比,反向差动驱动的磁力轴承在超调量、调整时间和稳态误差等方面均优于常规差动驱动的磁力轴承.仿真研究的结果表明:磁力轴承的反向差动驱动控制效果不仅与轴承的结构设计参数有关,还与控制参数的选择有关.     

磁力研磨加工的数值仿真

为了提高磁力研磨加工效率，通过建立研磨压力模型和研磨量模型对磁力研磨加工进行数值仿真，总结出磁感应强度、加工时间、工件转速及工件的进给速度等工艺参数对磁力研磨加工效率的影响规律．同时对仿真结果和实验结果进行对比和分析，证明所建模型正确．     

同轴式磁力联轴器的特性分析

本文对磁力联轴器的静态特性,动态特性进行了分析、研究,总结出磁力联轴器的一些特性规律,对磁力联轴器的设计、使用有一定的指导意义。     

欠驱动异构式下肢康复机器人动力学分析及参数优化

针对现有外骨骼机器人人机自由度不匹配和关节对中性差的问题,提出欠驱动下肢康复机器人. 欠驱动机器人只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过推杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,带动人体进行步态康复训练. 建立机器人系统的人机耦合模型,进行模型的动力学分析,对人机耦合模型中影响动力学结果的参数进行分析,建立驱动力与肢体推动力之间的关系模型,并以推力系数最大为目标进行参数分析与优化,得到最佳的结构参数. 根据优化后的结构参数搭建康复机器人实验系统,对髋、膝关节驱动力与角度进行对比. 实验结果表明最大髋关节角度误差为2.9°,最大膝关节角度误差为6.4°,最大误差均约为9%,验证了动力学模型和参数优化结果的正确性.     

磁力轴承主轴部件结构振动的有限元计算

采用平面梁的有限元法对磁力轴承主轴部件结构的动态特性进行了计算，探讨了磁力轴承支承简化处理问题，提出了解决办法，并对实验装置进行了计算。由此，提出了磁力轴承国轴部件设计所要注意的问题。     

同轴式磁力传动器结构参数的计算研究

介绍了利用有限元法进行磁力传动器计算的物理模型，数学模型，并用此法对磁力传动器的结构参数进行了研究，优化，得出了一些有关的结构参数优化的结论，对磁力传动器的优化设计和合理选用有一定的指导意义。     

基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人可行性研究

针对目前轮臂式高压巡检机器人机体过重、巡检效率低下以及容易打滑问题,提出了一种基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人的技术方案;利用高压直流导线周围的磁场,采用全新的磁悬浮技术,使机器人能悬浮于线路之上,并利用洛伦兹力牵引机器人移动,从而简化巡检机器人的结构,提高巡检效率,彻底消除打滑问题.根据架空高压直流输电导线周围的磁场特性,设计了实现磁力悬浮和磁力驱动的线圈结构以及与之相适应的机器人的总体结构,阐述了磁力驱动和磁力悬浮的实现原理,并从理论上证明了实现巡检机器人的磁悬浮和磁力驱动的可行性.     

基于动力学干扰力前馈的液压Stewart平台μ综合控制

针对液压Stewart平台存在的动力学耦合强干扰力及液压系统参数不确定性严重影响轨迹跟踪精度的问题,提出了一种基于动力学干扰力前馈的综合控制方案。基于Stewart平台关节空间的逆动力学模型,建立了驱动分支的频域控制模型和动力学干扰力模型,并根据结构不变性原理将动力学干扰力前馈补偿。为提高系统的鲁棒性以及对未建模干扰力的抑制能力,在闭环控制中采用μ综合鲁棒控制器。试验结果验证了该方案的有效性。     

一种Halbach阵列永磁轴承的磁力模型研究

为了解决Halbach阵列永磁轴承的磁力数学模型比较复杂的问题,基于分子电流法建立Halbach阵列永磁轴承径向磁力数学模型.通过公式计算及有限元仿真,分析Halbach阵列永磁轴承径向磁力解析式中各主要参数与径向磁力的关系.结果表明,Halbach阵列永磁轴承的径向磁力随着单元磁环厚度的增加而增大,但是增加到某一厚度后,磁力增大变缓,最后趋于某个特定值;Halbach阵列磁体径向承载力的解析式计算结果相对有限元软件分析结果的误差约为5%.理论研究与仿真结果表明,Halbach阵列永磁轴承的磁力数学模型具有直观的特点,可进行磁轴承优化设计.     

磁力轴承的修正因子模糊控制研究

结合主动磁力轴承（AMB）自身特性和性能需要，提出了一种拟合修正因子模糊控制器设计方法．采用单纯形法对4修正因子模糊控制器的4个修正因子进行优化，以使改进的ITAE性能指标最小．在拟合修正因子模糊控制器中，采用一个3阶多项式对优化得到的4个修正因子运用最小二乘法进行逼近，且不再对输入和输出进行量化处理．仿真结果表明拟合修正因子模糊控制器能得到很好的控制效果，有效地改善磁力轴承的动态性能和稳态性能．     

磁力轴承电机的抗冲击计算

为了研究磁力轴承部件在舰船中的可运行性,采用有限元法对具有不同刚度的磁力轴承电机在水下爆炸冲击作用下的结构响应和轴的受力进行了分析;分析表明,在冲击作用下,电机和磁力轴承上的受力同轴承刚度密切相关,因此在舰船磁力轴承部件的设计必须采用合适的力学模型来考虑冲击作用,所得结论对磁力轴承在舰船上的应用设计提供了一定参考。     

高压直流巡检机器人磁力悬浮方法

针对架空高压直流输电线路轮臂式巡检机器人行走轮打滑及磨损问题,提出了一种基于高压直流磁场的磁力悬浮方法,利用通电线圈在高压直流磁场中所受的安培力使机器人悬浮。通过建立磁悬浮装置物理模型,分析了磁悬浮力与物理模型参数之间的关系;利用COMSOL软件对磁悬浮装置模型进行仿真,将磁悬浮力的仿真结果与理论模型计算值进行比较分析,结果表明模型在不同的系统参数下均能产生符合理论计算的悬浮力;进一步仿真分析防振锤对磁悬浮力的影响,结果表明,防震锤对磁悬浮力影响非常小。最后,根据提出的磁力悬浮模型搭建磁力悬浮最小系统并进行实验,实验结果表明,本文提出的磁力悬浮方法是可行的。     

轧板厂磁力推床存在的问题及改进的方法

轧板厂磁力推床采用齿轮齿条作为磁力车的推动系统，在运行中出现三磁跎启动瞬间不同步，即瞬时出现单磁跎驱动，使该磁跎产生瞬间超负荷现象，会造成齿条跳齿，严重时甚至导致电机线圈烧毁．通过改进，采用液压驱动系统作为三磁跎的推动系统，由于液压系统所特有的过载保护特性，可使三个磁跎推力驱动系统达到自动同步的目的．再增加机械导向系统，则可克服油缸偏载．     

轴向数控磁力轴承电磁力计算及刚度研究

刚度是影响磁力轴承工业应用的关键之一,本文对自行设计的新型轴向数控磁力轴承的刚度进行了分析研究,推导了磁力轴承电磁力和刚度的计算公式,讨论了系统特性参数对刚度的影响,测试了轴承的刚度特性。试验结果表明本实验系统具有较强的承载能力和较大的静态刚度。     

爆炸动力效应与裂纹扩展分析(摘要)

本文采用动态光弹性的模型实验方法,分析爆破产生的簇生裂纹的扩展特性,研究驱动裂纹扩展的动力。结果表明,爆炸将产生向外扩展的簇生裂纹,在其扩展的不同阶段,主要驱动力迥然不同。前期,主要驱动力是爆生的高压气体;后期,反射应力波是主要的驱动力。由于驱动力不同,裂纹扩展的不同阶段的扩展特性也有较大差异,出现连续扩展、间断扩展等不同的扩展型式,最终达到破碎介质的效果。     

直线往复式磁力驱动器的实验研究

采用双作用式液压缸提供负载,搭建了直线往复式磁力驱动器实验台.通过实验,讨论了静态、动态承载能力以及动态下的轴向力内外磁环相对位移特性,总结出驱动器平稳工作的条件.实验结果表明:当内外磁环的磁特性和几何尺寸一定时,轴向力内外磁环相对位移特性与滑块行程、频率和节流阀开度无关,为简化磁力计算提供了有力依据.     

腔磁力系统中的诱导透明和快慢光传播

为了在腔磁力系统中实现可控的磁子诱导透明、磁力诱导透明以及快慢光传播,建立了一个混合腔磁力系统.该系统由一个含有YIG球的微波腔和在z方向对球施加一个均匀的偏置磁场组成,并用强泵浦场驱动磁子和弱探测场驱动微波腔.研究表明,通过调节腔与磁子之间的相互作用强度和微波腔与磁子的耗散比,可以增加磁子诱导透明(MIT)、磁力诱导透明(MMIT)的效果和提高快慢光传播的速度.该研究结果可为磁力诱导放大、量子光学操纵和量子信息存储以及灵敏光开关的研究提供参考.     

磁力泵中磁力驱动装置的设计

简要介绍了磁力驱动泵的工作原理,对磁力驱动装置的结构、磁路、隔离套的设计提出了一些新的方法,并对磁传动的磁扭矩进行了分析、计算。实践表明:该方法实用、可靠,从而对合理设计高性能的磁力驱动泵提供了理论依据     

磁悬浮硬盘转子机电耦合动力学模型

磁悬浮硬盘转子系统由定子、转子、电磁作动器、传感器、控制器和放大器等部件组成。为了研究磁悬浮硬盘转子的动力学特性，不仅要建立转子的动力学模型，还要将定子和磁力轴承的动力学模型融入到转子模型之中。提出了一种基于状态空间的统一的动力学模型，它包含了机、电、磁、控制系统之间的耦合关系，这个统一的动力学模型能够用于磁悬浮转子系统的稳定性、极限转速、动态响应等特性分析。