行波型超声电机演示装置的驱动与控制

对行波型超声电机驱动的快速反应装置控制时序驱动电路进行了分析与设计,在该装置中黑、白球随机落下,光电检测装置分别感受黑白球信号、检测有无球落下及拨盘运动是否到位,并经控制电路驱动行波型超声电机动作,以便快速分检出黑、白球。该装置对超声电机的性能展示及其应用具有重要的意义。     

超声电机快速响应装置的设计与分析

介绍了超声电机快速反应的演示装置,光电传感器检测黑白球,电感式接近开关限位控制,数字模拟混合电路驱动超声电机动作,快速分检出黑、白球,该装置演示超声电机的快速响应 及断电自锁性能,并可用于生产线上的产品识别与分捡等。     

超声电机在真空环境下的负载特性试验研究

为了研究超声电机在真空环境下的驱动行为，设计了一套测试装置。通过该装置实现了对超声电机负载力矩的施加以及在真空环境下对超声电机转速、转矩的测量。试验结果表明，超声电机可以在真空环境下工作，但性能较常态环境下有所变化，其空载转速明显下降，堵转力矩有所增大。     

超声电机在磁悬浮飞轮锁紧装置中的应用

为了保护卫星发射阶段磁悬浮飞轮系统,设计了一种超声电机驱动的锁紧装置,实现了锁紧和解锁功能,达到保护飞轮的目的.锁紧装置包括机械结构部分和驱动控制部分.机械结构部分使用旋转型行波超声电机做驱动源,传动部分采用蜗轮蜗杆带动执行机构锁紧飞轮转子.驱动控制部分的核心为单片机和超声电机驱动电路,并进行了超声电机驱动的锁紧装置试验.试验表明:锁紧和解锁过程中电机的输入功率分别为7.6W和6.7W,电学输入参数稳定;在许用范围内电机温升4℃;锁紧装置可在沿飞轮径向产生171 N锁紧力.超声电机驱动的锁紧装置具有重量轻、占用空间小、简化了传动部分设计的优点,为磁悬浮飞轮系统的进一步小型化提供了可能.     

超声电机驱动及控制技术的新进展

以TRUM-60行波型超声电机为研究对象,挖掘和利用超声电机的一些优异伺服作动特性,从驱动控制器的电气特性入手,对超声电机驱动及控制技术进行了更加深入的应用工程研究.在超声电机再次加电启动、开环条件下旋转角秒级和直线纳米级的分辨率、快速往复动态特性、双PWM功率驱动拓扑结构等驱动及控制算法与策略等方面,获得了一些新的研究进展.     

低压驱动V形直线超声电机的设计

针对传统V形直线超声电机驱动电压较大、驱动电路复杂,在配合变压器驱动时不利于结构微型化的问题,提出了一种利用叠层压电陶瓷驱动的低压V形直线超声电机.在对V形直线超声电机的运行机理进行理论分析的基础上,设计了基于叠层压电陶瓷的V形振子并进行了夹持装置的结构设计,进一步制作样机并开展了阻抗实验,测试了样机的外输出特性.实验...     

超声电机的驱动控制

综述与评价新型驱动装置——超声电机的驱动控制系统.     

一种适用于压电超声波电机的变频调速装置

压电超声波电机的工作原理及其驱动控制方式不同于传统电磁型电机，本文针对该电机的驱动要求，采用脉宽调制技术，研制了一套适合于该电机的PWM变频调速装置，对该装置各组成部分分别作了介绍。实验结果表明，所研制的PWM变频调速装置符合压电超声波电机的驱动要求。     

多自由度超声电机优化设计及在x-y平台的应用

为了探索和快速实现多自由度超声电机的设计及应用,提出一种锥型结构的多自由度超声电机。该电机定子采用单足驱动方式,利用四分区的叠层压电陶瓷作为激励元件,分析其产生两维直线运动的驱动机理。利用有限元软件ANSYS对电机建立参数化模型,并导入到多学科优化软件Optimus中进行全局优化求解。优化结果表明,电机多个设计目标都得以实现,最后制作实验样机并成功应用在x-y平台上。     

低压驱动Ⅴ形直线超声电机的设计

针对传统Ⅴ形直线超声电机驱动电压较大、驱动电路复杂,在配合变压器驱动时不利于结构微型化的问题,提出了一种利用叠层压电陶瓷驱动的低压Ⅴ形直线超声电机。在对Ⅴ形直线超声电机的运行机理进行理论分析的基础上,设计了基于叠层压电陶瓷的Ⅴ形振子并进行了夹持装置的结构设计,进一步制作样机并开展了阻抗实验,测试了样机的外输出特性。实验结果表明:电机的驱动频率位于36～38 kHz,在37 kHz,50 Vpp的驱动电压激励下,其最大输出力为25.8 N,最高空载速度为1.221 m/s,可在低压驱动下输出大推力,直线超声电机的驱动性能得到了提高。     

混联式混合动力汽车整车控制器硬件系统设计

介绍了电源管理、CAN通信、信号处理及电磁阀驱动等硬件电路的设计方法,并针对某款混联式混合动力汽车,设计了混合动力汽车整车控制器(HCU)的硬件系统。硬件在环仿真结果表明,HCU硬件系统响应速度快、实时性强,能够准确、有效地控制发动机和电机等对象,实现能量管理和动力分配,完成各控制器之间的通讯,满足混合动力汽车整车控制系统的设计要求。     

某天然气压缩机空冷器变频调速系统设计

针对某油田天然气压缩机空冷器电机不能调速造成的不利影响,以ACS510变频器为控制核心,设计了压缩机空冷器变频控制系统。文章重点阐述了系统结构和控制功能的实现方法。实践证明整个系统动态响应快,稳态精度高。节能效果明显。     

基于CMAC的非线性逆滤波器补偿热敏电阻的测量误差

热敏电阻传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性,当被测量的温度变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与真值之间存在较大的误差。为了补偿这个测量误差,采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去减小误差。IIR滤波器的系数通过实验数据得到,它是传感器的动态逆模型;非线性静态环节采用单输入/单输出小脑神经网络(S ISO CM AC)实现,S ISO CM AC具有学习简单、收敛速度快、函数逼近精度高等优点。采用此方法改善热敏电阻的动态特性具有不依赖传感器模型的特点,并通过实验对该方法的有效性进行了验证。     

Wear Characteristics of Large Grinding Balls in an SAG Mill

The wear characteristics of larger than 120 mm-diameter grinding balls used in large semiautogenous (SAG) mills is studied in the present paper. SEM observation on the worn ball surface reveals a severe microcutting process. Abrasion grooves can be found on the overall surface. Moreover, persistent microcracks are found on the surface. The observation on the cross section indicates extended white layers and white bands exist in the subsurface of worn balls. The white layer is not homogenous on the surface. The largest white layer is about 20 μm thick and 1.3 mm long. The wear resistance of the white layer is tested with a simulated high stress impact wear tester. It is found that the white layer is associated with delamination wear, which significantly increases the wear rate. The delamination wear mechanism is explained from the intensely deformed microstructure and microcracks inside the white layer. Based on the experimental results, a wear formula consisting of both microcutting wear and delamination wear is submitted. This formula means that high wear resistance is only achieved when the hardness and fracture toughness of grinding balls are increased simultaneously.     

A study on the development of photoelastic experimental hybrid method for colour isochromatics (I)

Isochromatics obtained from photoelastic experiment shows the stress distributions of the full field of a structure under load. Therefore, stress distributions of the structure can be read at a glance through isochromatics. Many experimental data can be obtained from isochromatics which are then used in various photoelastic experimental hybrid methods for stress analysis. Monochromatic light has however, until now been used in the photoelastic experimental hybrid method to produce black and white isochromatics. The use of black and white isochromatics in photoelastic experimental hybrid method for black and white isochromatics requires high fringe orders in order to obtain sufficient experimental data for photoelastic hybrid techniques. Accordingly, this paper develops the photoelastic experimental hybrid method for color isochromatics in which a fringe order of 1 is enough to gather the experimental data of the photoelastic experimental hybrid method. The method was applied to validate stress concentration problems. Experimental results from this study indicated that the photoelastic experimental hybrid method for color isochromatics is more precise than the photoelastic experimental hybrid method for black and white isochromatics. The use of few fringe orders in photoelastic experimental hybrid method for color isochromatics can offer significant advantages in stress analysis of real components using reflective-type photoelastic experimental method.     

一种方向盘助力装置的设计

机动车方向盘转向较为费力,现有用于机动车方向盘助力的装置有很多种,其中电子式、液压式助力装置价格较高,不适合应用在机动三轮车上.研究机动车方向盘助力问题,在分析了现有方向盘助力装置的基础上,设计出了一种机动车的方向盘助力装置,主要解决以往机动车转向费力的问题.该方向盘助力装置的关键就是通过两个齿轮的内啮合,将作用在前轮...     

复合型超声波电机在数控机床中的应用研究

复合型超声波电机是一种新型摩擦驱动器，具有低转速大转矩、可用于直接驱动、断电时具有高自锁力矩、高转角分辨率、小型轻量、响应速度快、运行平稳等特点。基于这些特点探索了复合型超声波电机在数控机床的转角坐标中的应用，为解决超声波电机在精密定位控制中的强非线性影响，提出了一种新型的脉冲法精密定位方法，介绍了定位方法的原理及其相应系统的设计、总体结构和实现过程，并对控制参数的选择进行了探讨和实验研究。实验结果表明，采用该方法对任意转角的重复定位精度在0．010之内，表明了这一方法的有效性和高精度。     

可控磁路式并联型永磁悬浮系统

提出一种主要由伺服电机、径向磁化盘状永磁铁、"F"形导磁体及悬浮物构成的可控磁路式并联型永磁悬浮系统。系统中,并联悬浮物是置于导磁体正下方两个不同重量的铁球,伺服电机驱动盘状永磁铁旋转,改变通过悬浮物的有效磁通量,进而控制悬浮力大小,实现两铁球的稳定悬浮。根据系统结构及可控磁路式并联型永磁悬浮原理将系统模型简化,并建立系统的数学模型,分析使系统稳定悬浮的可能性,计算使系统稳定悬浮的PD控制器反馈增益范围。实验结果表明:在控制器参数满足计算范围条件下,当给系统一较小阶跃外扰时,在实时控制系统作用下,系统在很短的响应时间内可达到新的稳定悬浮状态;相同的外扰可导致左右球异向的位移响应结果,左球移动方向与外扰相同,而右球相反。     

Method of electric powertrain matching for battery-powered electric cars

The current match method of electric powertrain still makes use of longitudinal dynamics, which can’t realize maximum capacity for on-board energy storage unit and can’t reach lowest equivalent fuel consumption as well. Another match method focuses on improving available space considering reasonable layout of vehicle to enlarge rated energy capacity for on-board energy storage unit, which can keep the longitudinal dynamics performance almost unchanged but can’t reach lowest fuel consumption. Considering the characteristics of driving motor, method of electric powertrain matching utilizing conventional longitudinal dynamics for driving system and cut-and-try method for energy storage system is proposed for passenger cars converted from traditional ones. Through combining the utilization of vehicle space which contributes to the on-board energy amount, vehicle longitudinal performance requirements, vehicle equivalent fuel consumption level, passive safety requirements and maximum driving range requirement together, a comprehensive optimal match method of electric powertrain for battery-powered electric vehicle is raised. In simulation, the vehicle model and match method is built in Matlab/simulink, and the Environmental Protection Agency (EPA) Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS) is chosen as a test condition. The simulation results show that 2.62% of regenerative energy and 2% of energy storage efficiency are increased relative to the traditional method. The research conclusions provide theoretical and practical solutions for electric powertrain matching for modern battery-powered electric vehicles especially for those converted from traditional ones, and further enhance dynamics of electric vehicles.     

角膜地形图仪中Placido盘及投射照明系统的设计与实现

为了实现检测角膜的表面形貌,设计了基于Placido盘的角膜地形图仪投射照明系统。首先,根据人眼的明视觉光谱光视效率、CCD元件光谱响应曲线以及仪器对面光源照度与发光均匀性的要求,进行了LED背光源设计。其次,根据角膜地形图仪检测原理,比较了球形和椭球形Placido盘的利弊,在背光源照明下分析了这两种面型Placido盘的光照情况。分析显示,椭球形Placido盘的最大辐照度优于球形盘。采用反向逆推法建立数学模型,利用Matlab软件求解确定了盘上黑白条纹环的分布。最后,根据上述设计参数进行了Placido盘加工,搭建了投影照明实验装置,并利用标准模型眼对所获得的投射照明系统进行检测。实验结果表明:在主波长为625nm的AlGalnP红色LED面光源照明的情况下,采用所设计的24环椭球型Placido盘成像到CCD上的黑白条纹环满足等间隔均匀分布的要求,检测精度可达到0.05m~(-1),较好地满足了角膜地形图仪对投射照明系统的高对比度、高精度的要求。