气动钉枪内部流场PIV实验测量系统的设计

在气动钉枪气动原理研究的基础上,根据中国某款气动钉枪的结构特点和PIV光路布置的需要,设计并制作出一款可供PIV测试的气动钉枪.另外,为确保实验的精度和可操作性,实验还设计一些辅助装置,包括固定装置、自动打钉装置以及同步控制系统等.探索出一套适合气动钉枪内部流场PIV测试研究的实验系统.     

矿用提升机垂悬钢丝绳回收装置设计研究

在矿井恶劣的工作环境中,提升机的钢丝绳容易出现磨损、断裂等情况,人工拉拽对钢丝绳进行回收具有成本较高、工作效率较低等问题,因此,以自动机械化代替人工回收钢丝绳,设计一种新型钢丝绳回收装置。采用有限元仿真技术从动力学、模态两个方面对回收装置的性能进行测试,测试结果显示,该回收装置能够满足实际工程要求。     

基于ADAMS/Vibration的轧辊磨床测量装置振动特性仿真

研究测量装置的振动特性和抗振性能对提高磨床测量和磨削精度有重要的意义.针对实际振动测试难度较大以及理论分析不确定因素太大等问题,提出了一种将理论与振动仿真测试相结合的方法.利用ADAMS/Vibration软件建立测量装置的振动分析虚拟样机模型,求解系统各阶固有频率和模态主振型以及频率响应,进行自由振动和受迫振动分析,为测量装置的设计与优化提供基础.     

卫星相机快门装置的模态分析及刚度优化

为了研究卫星相机快门装置动态结构刚度,利用ANSYS Workbench对快门装置进行了有限元模态分析,得出该装置的固有频率和模态.在有限元建模中采用以弹簧单元代替滚珠的滚动轴承部件的简化建模方法,通过对简化样机进行模态试验,验证了简化建模方法的准确性.根据模态分析结果,以快慢盘的6个尺寸参数为设计变量,以其基频为目标函数,进行了快门装置的刚度优化设计,提高了装置的基频,使装置结构达到了设计性能指标.     

组合支撑方式下气动多维力多点测量研究

飞行器的设计通常需以其模型在风洞试验中所获取的气动载荷为依据.对于大尺寸、大长径比的飞行器模型,其测试空间受限,常规支撑装置与测量方法难以满足风洞试验的尺寸与动态特性要求.针对上述问题,以压电传感器为核心测试元件,提出了一种结合张线支撑和尾部支撑的组合支撑方式,开发了一种支撑装置与测试元件一体化的气动多维力测试系统.分...     

气动凿岩机试验台的改进设计

介绍了一种加装气动恒压装置的气动凿岩机性能测试试验台的结构和工作原理,以及气缸的选择方法.     

气动钉枪内部流场PIV实验测量系统的设计

在气动钉枪气动原理研究的基础上,根据中国某款气动钉枪的结构特点和PIV光路布置的需要,设计并制作出一款可供PIV测试的气动钉枪。另外,为确保实验的精度和可操作性,实验还设计一些辅助装置,包括固定装置、自动打钉装置以及同步控制系统等。探索出一套适合气动钉枪内部流场PIV测试研究的实验系统。     

气动肌肉的结构设计与制作

根据气动肌肉的工作原理,分析了影响气动肌肉可靠性的因素,设计并制作了气动肌肉.对自制气动肌肉进行了基本的特性测试,结果表明,所制作的气动肌肉在性能和可靠性方面能够满足要求.     

数控机床整机动态特性测量技术及其应用项目1:数控机床动力学设计缺陷定位技术研究

机床的动态特性决定了机床切削的能力、机床切削的精度,是影响机床性能最为重要的特性。在加工状态下获得机床整机动力学测试结果,是建立机床数字化虚拟样机、评价机床各主要部件动态性能、发现设计缺陷、结构设计优化和机床性能监测的前提。本项研究基于贝叶斯运行模态分析法(BOMA)对加工状态下的机床整机进行动态性能测试与模态识别,获得整机的模态参数,包括固有频率、模态振型以及阻尼特性等,并对信噪比水平进行评估。通过对模态识别结果进行分析,结合加工过程中机床的动力学测试结果,对机床结构动力学设计的薄弱环节进行精确定位;并进行了相关实验研究,对改进后的机床动力学特性进行了测试,验证了本项研究中方法的有效性。     

贴膜机气动装置参数设计

针对某贴膜机的气动装置部分进行了设计。介绍了气缸的种类,对气动装置的参数进行设计,包括箱盖气动装置参数设计、滚筒升降气动装置参数设计、夹具松紧气动装置参数设计。分析了箱盖气动装置、滚筒升降气动装置、夹具松紧气动装置所需气压的大小,计算了气缸的主要参数,并算出了所需气体的体积。为贴膜机的气动装置参数设计提供理论支持与设计参考。     

气动张力控制系统在放卷装置中的应用

为解决纸张放卷过程中断纸、跑偏等问题,将气动技术应用到纸张放卷装置中,开展了纸张恒张力控制过程分析,提出了采用气缸浮辊位移的变化来检测纸张中的张力变化的方法,结合变速积分PID控制算法,完成了对纸张的恒张力控制。设计了以MCS-51单片机为主控芯片,位移传感器为反馈环节,电控气动比例阀为执行机构的气动张力控制系统。系统运行结果表明,气缸浮辊位移变化能快速响应张力变化,具有稳定性好、位移偏差低、控制精度高、鲁棒性强等优点,对收放卷系统恒张力控制具有重要的借鉴意义。     

卫星载荷隔振装置特性的微振动试验及分析

载荷隔振装置是为适应高分辨率卫星光学有效载荷高精度、高稳定度工作环境要求而设计的一种高精高稳结构,如何对其特性进行有效的地面试验验证,并量化评估其减隔振效果,成为亟待解决的问题。基于此,通过设计并搭建了一套微振动试验系统,实现了载荷隔振装置的模态特性和传递率特性的测试,获得了有效测试数据,并通过对比分析,量化得到了载荷隔振装置的减隔振效果。试验结果为载荷隔振装置研制提供了重要的基础数据和工程经验,对卫星减隔振系统设计具有广泛的参考价值。     

基于气动肌肉并联隔振系统的主动控制研究

为了解决仪器仪表等高精密设备的防微振和抗冲击问题,基于气动肌肉搭建了隔振实验系统,对其主被动控制进行研究。建立了隔振系统的动力学模型,在此基础之上分别采用被动和PID控制算法进行了实验。通过对比试验结果表明该隔振系统在宽频段内有较好的隔振效果,在低频段内效果尤为显著,该研究为气动肌肉在隔振系统中的进一步控制奠定了基础。     

阀控叶片气马达建模及恒转速控制研究

为提高叶片气马达的恒转速控制精度,考虑采用高速开关阀调节叶片气马达进气腔的压力和流量。通过分析阀控叶片气马达系统基本结构和工作原理,搭建了叶片气马达周期性、离散的腔室体积模型,对其进行傅里叶级数展开,得到叶片气马达周期性、连续的腔室体积模型。结合叶片气马达运动学模型、腔室流量数学模型以及高速开关阀阀口流量数学模型建立了阀控叶片气马达系统的数学模型。采用PID控制算法对该阀控叶片气马达系统进行恒转速控制研究,仿真与试验结果对比表明：该算法具有良好的转速控制精度,同时也表明了所建立模型的有效性和可行性。     

基于PID+ESO控制器的气动机械手控制仿真分析及试验研究

针对现实中的气动机械手存在的停滞及控制精度不高等缺点,为了使气动机械手具有更好的运动轨迹跟踪特性,降低非线性,通过分析PID+ESO控制器原理,对采用PID控制和扩张状态观测器PID控制下的气动机械手进行了理论研究。通过对控制器的设计,在MATLAB/Simulink软件上分别对两种不同的控制方法进行仿真,得到各轴的目标跟踪曲线和跟踪误差曲线。将此控制器原理应用于气动试验台,得出基于扩张状态观测器PID控制下的误差较低。应用于直角坐标气动机械手响应速度快、控制精度高。     

飞机气动元件综合测试系统的设计

针对飞机气动系统的发展趋势及维修管理要求,结合实际工程运用,设计了一种新型飞机气动元件综合测试系统,实现了气动测试技术的自动化。首先简要介绍了气动元件综合测试系统的总体结构和主要特点,以及基于PLC、比例阀和触摸屏技术设计的控制系统,着重阐述了控制系统的功能、组成和工作原理,给出了系统的硬件和软件的设计和实现方法。结果表明本测试系统设计合理,具有良好的动态品质和稳定性能,满足了气动系统高精度控制要求,达到了对气动比例调压阀出口压力进行比例控制的目的。     

基于ARM的气动定位控制系统设计研究

针对气动控制系统,提出一种以CortexM3为控制器的汽车气动门定位系统的设计方案。为了验证控制系统的稳定性能和动态响应,采用了积分分离PID控制算法,同时利用MATLAB对该控制器的控制方法进行仿真。实验结果表明,该控制算法解决了系统偏差和超调过大的问题,有效地改善了系统快速稳定的定位功能。     

步进控制在气动计量装置中的应用

为提高粒状物料计量装置气动回路的设计效率，提出了一种基于步进模块的设计方法。首先构建了一种由二位三通阀和双压阀组成的步进模块，并分析其结构原理；然后利用构建的步进模块设计出物料计量装置的气动回路，且详细阐述与计量装置每个动作相对应的步进模块的工作过程；最后利用Fluid-SIM软件对所设计的气控回路进行仿真分析。结果表明，执行元件能够按照设计要求完成物料的计量工作，验证了步进模块设计法的正确性与可靠性，为行程程序控制类气动回路的设计提供了一种快速有效的设计方法。     

Practical and intuitive controller design method for precision positioning of a pneumatic cylinder actuator stage

The present paper describes a practical and intuitive controller design method for precision positioning of pneumatic cylinder actuator stages. Pneumatic actuators are easy to use and have numerous advantages, which has led to these actuators having a wide variety of applications. However, pneumatic actuators have notable nonlinear characteristics, which make precision positioning difficult to achieve. The purpose of the present study is to clarify a practical and intuitive controller design procedure for precision positioning of a pneumatic cylinder actuator. In addition to positioning performance, the present study focuses on the realization of easy controller design without the need for the exact model parameters or knowledge in control theory for general-industrial-use pneumatic cylinder actuators with friction characteristics. These considerations are important in order to fully exploit the advantages of pneumatic cylinder actuators in a wide variety of applications. As such, three elements are added to the conventional continuous-motion nominal characteristic trajectory following (CM NCTF) controller. A new design procedure of the improved CM NCTF controller for pneumatic cylinder actuator stages is introduced, and the positioning performance of the designed control system is examined experimentally under several conditions. The positioning results generally indicate a positioning error of 50 nm, which is equal to the sensor resolution.     

高精度一维标定装置控制系统设计

为解决在科学测量中标定装置的精度、稳定性等问题,设计了基于At89s52单片机的高精度一维标定装置控制系统.该装置主要用于自动检测微距变化与位置标定.装置由单片机、步进电机、驱动器和滚珠丝杠组成,通过单片机来驱动步进电机,带动滚珠丝杠的运动而使平台移动.通过系统设置可以控制分辨率的大小.介绍了如何通过单片机实现控制的过程,以及对在控制系统设计的同时遇到的问题进行了解决.通过量块对于该装置的检定,精度达到10微米级.相比于一些大型高精度测量仪器,具有成本低,人机界面良好等优点.之后将进一步通过计算机通信技术来对数据的输入,实现更高的智能化.在沉降监测领域中,该装置可以用来模拟沉降量,进而对实验进行评估.