基于谐振耦合的电能无线传输系统设计

距离和效率是电能无线传输技术发展的瓶颈,电磁场的谐振耦合技术能够有效的解决这一问题.从谐振耦合的收发线圈电路模型出发,对谐振耦合电能无线传输系统进行了深入研究,发现失谐是系统效率不高的主要原因.进而,设计了一个功率为30W,频率为1 MHz的小功率电能无线传输系统,并且通过对发射线圈的电流检测实现发射源对发射线圈频率的...     

井下无线电能传输系统设计

随着石油钻井行业的不断发展,方便、持久地井下仪器仪表的供电一直是个难题。本文基于磁谐振耦合的机理,实现了无线电能传输系统的设计。通过对谐振电路的反射阻抗对于发送端的影响的分析,以及谐振频率变化产生的影响的分析,设计了基于CD4046的频率跟踪式无线电能传输的电路。实验证明,加入频率跟踪式电路之后,能够实现高效的无线电能传输。     

一种微机械谐振式加速度计的自激驱动控制

为了研制谐振微机械加速度计,文中介绍了静电刚度的谐振式微加速度计的工作原理,并根据闭环控制要求,建立了基于自激原理的系统分析方程,利用平均周期法分析了系统稳定性和振动幅度稳态平衡点。理论分析确定了系统起振条件和相位偏差对闭环振幅和频率的影响。对基于体硅溶片制造和真空封装的谐振微加速度计,自激闭环测试结果表明检测电压1 V时,灵敏度为18 Hz/g;检测电压5 V时,灵敏度为58 Hz/g,10 min内闭环谐振频率最大漂移0.2 Hz,可分辨加速度约3.5 mg.     

基于ZigBee协议的传输系统设计

ZigBee技术以其无需布线,传输速率低,价格低廉等特点在无线传感器网络方面具有一定的优势,但如何实现与其它网络的互联互通还是一个值得研究的问题.本文目的是研究基于ZigBee和以太网的传输系统,并实现ZigBee数据到以太网数据的透明转换,从而完成数据的传输和交互.     

单辊驱动轧机水平自激振动定性分析

应用非线性力学模型分析了轧辊水平振动。在分析轧辊轧件接触界面之间相对运动及其相对变形与接触面上摩擦力的关系基础上,建立了轧辊水平振动的非线性动力学方程。分析了粘滑共存摩擦转变为全滑动摩擦对轧辊水平振动的影响。用相平面方法分析了轧辊水平运动规律,并确定了粘滑—滑动运动的极限环。定性地分析了轧辊水平运动的动力学特性,着重分析单辊驱动轧机水平自激振动产生的条件及其机理,得出影响轧辊水平自激振动的因素。提出轧辊水平自激振动模型。     

面向最优效率的潜标耦合电能传输系统

将耦合电能传输技术应用于潜标系统,能够为其携带的通信信标,提供无电气接触的充电功能。但由于信标与潜标的间距会发生变化,导致系统处于偏谐振状态,系统效率降低。本文首先分析耦合线圈随间距变化的规律,并对系统进行建模,分析系统偏谐振状态下线圈耦合效率与频率的关系;利用仿真验证了通过搜索算法调整工作频率,实现系统效率提升的可行性;建立线圈间距可变的系统样机,验证搜索算法对于系统效率提升的有效性。实验表明,当线圈间距变化时,搜索算法能够实现系统效率的提升。粒子群搜索算法的最大效率相对定步长扰动观测法提升3%,并且受到初始中心频率的选择影响较小,具有很好的鲁棒性,能够用于提升系统在线圈间距变化时的传输效率。     

往复压缩机活塞杆的自激频率特征提取的研究

对活塞杆实际部件进行模型简化,在弹性梁弯曲振动理论的基础上,推导出活塞杆自激振动频率的存在;然后通过试验获取往复压缩机的活塞杆沉降位移信号,对得到的信号进行小波降噪,滤除其中的噪声信号,获得活塞杆实际自激振动频率,最后和理论值相比较,验证了活塞杆自激振动频率的存在。为提取诊断活塞杆类故障的特征参数提供参考。     

基于TK40A数控车床的切削自激振动控制研究

在现代先进制造加工中,影响数控机床加工效率的因素很多,机床工艺系统的自激振动是其中一个关键因素。针对具体机床,论述了运用预测控制方法进行自激振动控制的原理及具体实现方法。     

机械加工自激振动的研究

探讨机械加工中自激振动的产生机理,简述减少自激振动的途径,通过合理选择切削用量,提高工艺系统的抗振性等措施,可取得较好效果。     

激振力复杂变化的振动系统设计

介绍了振动系统的整体结构以及由直流电机和偏心轮组成的激振装置。对偏心轮的结构及其产生的激振力做了详细分析。最终设计出一个激振力复杂变化的系统。     

LCC-P型无线电能传输电路的仿真研究

无线电能传输技术摆脱了有线的限制,在各领域有着广泛的应用。鉴于此,在分析电路基本传输原理及特性,利用电路理论知识的基础上,推导出LCC-P型无线电能传输系统等效电路模型的传输效率计算表达式,并给出参数理论值的取值。通过MATLAB/Simulink来搭建仿真模型,观察到副边拾取的电压和电流波形几乎没有相位差,电路已经处于谐振状态,能够较好地实现能量传输。然而,仿真表明该系统传输效率偏低,但其实现还是对无线电能传输技术的发展有一定的借鉴意义。     

基于实例的堆垛机自激摆振机理研究

分析堆垛机行走机构自激摆振机理,根据数学模型实例计算,并提出控制措施。     

基于Stribeck模型的自激系统分岔混沌特性研究

为了能够深入研究摩擦自激振动系统的振动-摩擦耦合动力学特性,建立基于Stribeck摩擦模型的质体 弹簧-带摩擦自激振动系统非线性动力学模型,利用数值仿真,研究自激振动系统在不同系统阻尼系数条件下,不同外部激励振幅和激励频率分别对自激振动系统分岔与混沌特性的影响。结果表明,当激励频率不变,无量纲激励振幅在0～1.5区间,系统持续准周期运动的时间随阻尼系数的增加而逐渐增长。振幅在10～11区间阻尼系数相对较小时,系统除倍周期分岔外还存在Hopf分岔;在阻尼系数相对较大时,系统为倍周期分岔。激励振幅不变,激励频率接近于派生系统固有频率时,为单周期同步振动;激励频率向大于派生系统固有频率方向变化时,为准周期运动;激励频率向小于派生系统固有频率方向变化时,为混沌运动。     

基于多特征融合的轧机自激振动预警方法

针对轧机自激振动信号的特点,首先,综合运用时域、频域以及时频域的信号处理技术从不同角度分析轧机振动信号的特征,通过提取多个特征指标以保证反应轧机自激振动状态的完备性和有效性;其次,运用基于最大相关、最小冗余的无监督特征选择的策略,删除不相关的特征和冗余的特征,实现特征指标集的优化;最后,使用基于自组织神经网络(self-organizing map,简称SOM)的多特征融合方法,构建出准确反应轧机自激振动趋势的特征指标,提出6σ准则与实际工况要求相结合的报警门限设定方法.通过对轧机自激振动的工程实际数据的验证表明,所构造的特征指标能提前发现轧机自激振动趋势并报警,使操作人员能够提前采取降速措施避免振动发生,可有效降低轧制薄板的废品率,减少了企业的经济损失.     

气动先导式电磁阀的自激振动

电磁阀自激振动将造成气动系统工作不稳定,同时也是系统的主要噪声源之一。为了获得电磁阀在不同工作条件下自激振动特性,对气动先导式电磁阀自激振动进行数值与试验研究。建立电磁阀阀芯振动与流体流动相耦合的动力学模型,模型得到试验验证。获得不同工作压力、工作流量时电磁阀工作状态,讨论电磁阀结构参数对自激振动的影响。结果表明,当工作压力、工作流量较小时,系统平衡点不稳定,电磁阀在经受任意微小扰动时就将产生软自激振动。随着工作压力、工作流量的增加,电磁阀将依次出现软自激振动、硬自激振动、稳定工作三种状态。增加电磁阀阀口直径db、降低阀口直径da、弹簧预压缩量z0和阀芯半锥角α将提高电磁阀的抗扰动能力,扩大电磁阀的稳定工作范围。     

电磁谐振式的无线充电系统实验研究

本文基于电磁谐振技术研制的无线充电系统,实现了电能的无线传输;并对系统建立了物理模型,理论分析了影响无线电能传输效率和距离的关键因素,其中包括谐振频率、线圈的几何参数、电气参数等;通过大量实验数据,验证了这些关键因素对无线充电系统的影响程度,为后续的研究开发提供了依据。     

啄木鸟装置自激振动的动态仿真

啄木鸟装置可以产生自激振动,这种运动需要依赖摩擦力的作用,从而完成一系列的动作。为了研究啄木鸟装置系统的非线性的复杂运动过程,通过拉格朗日方程对自激振动中线性互补问题进行求解,从而得到啄木鸟装置的运动特性。啄木鸟装置可以通过自身的自激振动,而不需要依赖任何的动力和控制完成周期性的运动。整个连续周期的动态仿真表明其是稳定的周期被动运动,试验样机也验证了仿真的正确性。     

金属切削过程中自激振动的实验分析

通过实验,分析说明切削颤振的振动频率主要由机床切削系统的模态固有频率决定,摩擦自激振动是导致切削颤振的主要原因。     

自激电子镇流器谐振电路的设计与分析

分析了自激式半桥型电子镇流器的工作原理,通过基波近似分析法、描述函数法、理想继电系统的引用和推广的奈奎斯特稳定判据等方法工具,对LCC谐振电路进行了理论分析与设计,给出了电流互感器激磁电感的计算方法.     

轧机自激振动诊断和结构动力学修改

轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。