光雷一体化测量系统的谐振特性及组合补偿

针对光雷一体化测量系统中复杂谐振对伺服单元的不利影响,提出了采用自适应陷波器及观测器滤波反馈组合实现谐振补偿的方法。首先,结合机械结构及频响测试结果分析了系统的谐振特性,指出系统存在雷达天线谐振、雷达机体谐振和天线高阶及轴系耦合谐振等3类主要谐振模式,并求得谐振特性随俯仰角变化的规律。讨论了对这种复杂谐振的补偿方法,提出采用自适应陷波器补偿雷达天线和雷达机体谐振,并利用Kalman观测器滤波反馈抑制天线高阶及轴系耦合谐振的方法。结果表明：经过谐振组合补偿后,各类谐振均得到有效抑制,速度环闭环带宽期望值达到了115 rad/s,阶跃过程过渡时间为0.35 s,在保证闭环控制稳定性的同时满足了系统带宽要求。     

宽谐振区光学纳米天线的谐振

提出了一种有双谐振频率和较宽谐振区域的纳米天线结构.利用有限积分法,计算了由金构成的表面等离子体光学纳米天线的谐振特性,研究了在谐振区域内谐振频率和谐振电场随位置变化的情况.结果表明,在不同谐振频率下存在两个谐振电场,在中间区域,谐振频率为270 THz,在侧边间隙区,谐振频率为390 THz;激励源为1 V/m时,其谐振电场均达700 V/m以上,是普通偶极子天线的18倍;第一谐振区域的谐振场集中在10～25 nm,在此范围内,谐振电场较大、谐振频率几乎不变;加上折射率为1.5的玻璃衬底后,天线的谐振电场达到800 V/m,与没有衬底时相比,谐振频率变化很小.研究的天线结构在高性能的光学纳米天线、太阳能电池和生物传感器方面有潜在的应用价值.     

基于模态分析法的谐波谐振分析

谐波谐振包括并联谐振和串联谐振,会引起过电压和过电流,影响系统正常运行,所以研究一种谐波谐振问题的分析方法很重要。文章主要介绍模态分析法在分析谐波谐振问题上的可行性。针对典型的三母线测试系统,分别利用频谱分析法和模态分析法对并联谐振和串联谐振进行了分析,并对两种方法的结果进行了比较;除此之外在串联谐振分析中,还介绍了根据谐波源位置不同的模态分析法与回路阻抗法、虚拟支路法相结合的分析方法。仿真比较结果显示,模态分析法和频谱分析法可得到一致的谐振频率点,同时模态分析法还可准确定位谐振位置和影响程度:证明了模态分析法在谐波谐振分析中的可行性和优越性。     

液压颤振器的谐振特性研究

建立了一种单作用液压颤振器的简化振动模型,并推导出谐振频率。采用ANSYS分析了液压颤振器的流固耦合振动模态。实验研究发现,发生谐振时的振幅有显著增加,谐振时的波形明显比非谐振时好;另外,流固耦合作用使系统谐振频率小幅下降,发生谐振的频宽变大。     

谐振膜式密度传感器

设计了一种基于谐振理论的新型振膜式液体密度传感器,实现了液体密度的实时在线测量.谐振膜式密度传感器由谐振膜、激励单元、拾振单元和闭环控制电路与检测电路组成.传感器利用谐振膜与不同密度液体接触,液体密度与谐振膜等效质量具有相关性,而谐振膜等效质量的变化直接影响谐振膜的谐振频率,依靠检测谐振膜谐振频率来实时液体的密度测量.这种谐振膜式密度传感器制作工艺简单、信号稳定、测量精度较高.实验结果表明:谐振膜式密度传感器具有较高的重复性、灵敏度和测量精度,满足实时在线测量的要求.     

液压伺服系统结构谐振阻尼研究

分析了液压伺服系统的结构谐振阻尼，探讨了提高结构谐振阻尼的意义。提出了改善结构谐振阻尼的途径。     

大负载纵弯谐振变幅器谐振特性的研究与试验

大负载功率超声纵弯谐振变幅器在旋转超声加工、超声清洗、金属疲劳检测等领域应用广泛,针对大负载工具的应用现状,对阶梯环盘负载与变幅杆组成的功率超声纵弯谐振变幅器进行了设计研究。基于Mindlin中厚板理论,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型,推导了频率方程与变幅器振型解析表达式,设计了不同材料大负载功率超声纵弯谐振变幅器。通过阻抗分析试验和超声谐振试验对所设计的变幅器进行了谐振特性研究。对比试验结果证明:大负载功率超声纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相比最大误差为4.95%,理论计算与谐振试验得到的三环盘振幅曲线的整体形态一致,零振幅位置最大偏差为6.51%,变幅器作纵弯谐振,为超声谐振系统的设计与应用提供了技术参考。     

振动筒压力传感器开环测试特征参数分析

文中介绍了振动筒压力传感器谐振敏感元件特征参数的测试方法。利用传感器谐振敏感元件拾振信号特征参数分析了谐振敏感元件的性能。通过研究检测信号特征参数的规律,给出了构建谐振式压电激励压力传感器闭环自激系统的依据。     

变截面谐振管内驻波非线性研究

基于整体轴向谐振激励下求解变截面谐振管内非线性驻波的间断Galerkin方法,研究了圆锥形谐振管内非线性驻波稳态时的瞬态特性。在圆锥形谐振管中,能够获取到无冲击的非线性驻波,验证了本方法计算圆锥形谐振管内非线性驻波的正确性,并通过提高局部逼近阶N,改善了压力波形两端的数值振荡;研究了加速度幅值a0、频率f、初始压力P0对非线性驻波压力波形和谐振管内流体流速的影响,为实现谐振管内非线性驻波应用于强声密封提供了有益思考。     

高速高精运动平台谐振分析与抑制研究

针对直线电机直接驱动的高速高精运动平台的谐振问题,对高速高精运动平台的控制系统模型、伺服动刚度模型、移动部件质量、在线辨识算法和积分谐振控制(IRC)谐振抑制方法等内容进行了研究,提出了一种基于递推最小二乘辨识算法在线辨识谐振模型以及IRC抑制谐振的控制方案,构建了高速高精运动平台伺服控制系统模型和伺服动刚度模型,在仿真模型的基础上研究了移动部件质量的变化对系统伺服动刚度的影响,考虑控制系统伺服动刚度对谐振的影响,利用在线辨识算法获取到的谐振模型参数设计了IRC抑制系统谐振。研究结果表明,该控制方案对系统伺服动刚度不足造成的谐振现象具有较好的抑制效果,能大大提高系统动态性能。     

LCC谐振软开关技术在感应加热电源中的应用

在传统感应加热串联谐振模式的基础上,提出了一种新型串并联谐振模式,即LCC谐振电路。通过在电路中增加一个并联谐振元件,解决了串联谐振模式输出电压受限于输入电压的问题,避免高频负载匹配变压器的使用,缩小了感应加热电源的体积和重量,对LCC谐振模式的电路结构进行详细分析和参数选择,通过仿真验证了该谐振模式的可行性和参数设计的正确性,并通过设计使开关器件工作于零电压软开关模式,解决了高频化所带来的开关损耗大和开关器件应力大等问题。     

基于AMESim的新型高频电液颤振器仿真分析

利用AMESim建立了高频电液颤振器的仿真模型,通过仿真确定了颤振器的谐振频率,并对其在谐振频率和非谐振频率下的振动过程进行仿真研究。仿真结果表明:该电液颤振器的谐振频率为1500Hz。电液颤振器在谐振频率下输入较低压力即可输出较大振幅,达到节约能源的效果。     

振筒式压力传感器弹性元件结构设计与分析

利用有限元分析软件ANSYS对振筒式压力传感器弹性元件——谐振筒进行了动态特性仿真分析,建立了谐振筒的参数化模型,基于模态分析选定合适的工作振型,重点利用谐响应分析讨论了谐振筒品质因数的影响因素。研究表明,当谐振筒的基模态为（4,1）模态时,品质因数随谐振筒外半径、有效长度以及壁厚的增加而减小,而工作时作用于谐振筒的激...     

一种LLC谐振式软开关高频变换器研究与实现

该文对LLC谐振式高频变换器拓扑结构进行分析,详细推导了传统的LLC谐振式变换器的直流电压增益模型,提出了考虑高频变压器寄生参数和谐振电感寄生参数的优化改进方法,建立数学模型分析得到了更为精确的直流电压增益模型,进一步得到了传统增益曲线和改进后直流增益曲线对比图。以提出的改进增益模型为基础,对谐振网络归一化电感比K和品质因数Q进行详细设计,并得到了谐振槽参数的计算方法。该文还对LLC谐振变换器的硬件结构进行介绍,根据LLC谐振变换器的指标,最终搭建了硬件试验平台。试验结果表明,该LLC谐振式软开关高频变换器参数设计能够实现开关网络的零电压开通、整流网络零电流关断软开关功能。     

液压控制系统的谐振与对策

对液压控制系统常见的谐振产生原因以及谐振对系统的危害进行了分析，提出了液压控制系统避免谐振的办法，在实际工作中是行之有效的。     

在膜片上集成谐振应变仪三维微加工成硅压力传感器

引言谐振传感器利用了物理因素能够改变谐振频率的现象。谐振传感器与其它传感器相比具有优良的特性。例如高的重复性、分辨率和灵敏度。此外,谐振传感器因为它们输出频率而适于把信号传送到计算机。     

微机械谐振传感器的闭环恒幅驱动电路研究

本文分析了微机械谐振传感器的闭环工作特性,在此基础上研究了微机械谐振传感器的闭环恒幅驱动电路的设计原则,研制出闭环恒幅驱动电路,并在微谐振式真空传感器和双框架微谐振陀螺上得到应用。     

纵向谐振变幅器的非谐振设计理论研究与验证

为了实现齿轮超声加工纵向谐振变幅器的设计,提出了纵向谐振变幅器的非谐振设计理论,将变幅器简化为由变幅杆、齿轮等效圆环、心轴、螺母等效圆柱四部分组成的理论分析模型,根据各部分的动力学方程、各结合面的力、位移耦合条件和两端面的边界条件,建立变幅器的频率方程,实现纵向谐振变幅器的设计。分别设计了变幅杆材料为45钢、齿轮材料为铸造锡青铜以及变幅杆材料为45钢、钛合金、硬铝合金、齿轮材料为45钢的纵向谐振变幅器,通过有限元软件ANSYS模态分析和谐振特性实验研究了变幅器的谐振特性,变幅器的谐振频率与理论设计频率的误差小于5%,在误差允许范围内,表明变幅器的非谐振设计理论对于设计齿轮超声加工纵向谐振变幅器具有很好的通用性,为齿轮超声加工振动系统的设计提供了理论基础。     

LCC谐振变换器电火花加工电源的研究

LCC谐振变换器综合了串、并联谐振变换器的特点，当开关频率大于谐振频率时，表现出恒流源特性，适合于类似EDM电源负载多变和加工电流恒定的要求。本文分析了LCC谐振变换器的工作原理，在仿真基础上设计了一台峰值电流为20A的EDM电源原理样机，仿真和实验结果验证了LCC谐振变换器加工电流具有很好的动态特性及电流恒定特性，验证了参数设计的正确性。     

基于ANSYS的夹心式压电超声换能器的建模和分析

利用Solid Works软件建立了夹心式压电换能器的三维实体模型,用ANSYS Workbench软件建立了有限元分析的简化模型和不简化模型,分别进行频率谐响应分析求取谐振频率,再通过阻抗仪对实体压电换能器的谐振频率进行测量,对3种谐振频率进行对比分析。结果表明,简化模型的谐振频率低于阻抗仪实测值,不简化模型的谐振频率高于实测值,但不简化模型的谐振频率与阻抗仪实测值更接近。