新型非圆轴数控加工系统的设计与实现

提出了一种新型的非圆轴数控加工系统,用于横截面为非圆形状的轴类零件加工。在由凸轮驱动机械式微进给机构的基础上,利用仿射变换构建了一种新型的极坐标插补算法,可实现任意非圆轴的加工成形。与其他同类系统相比,该系统具有切削力大、精度高、柔性好等优点。     

高精度微驱动装置的研究

本文分析压电陶瓷式微驱动装置的工作原理及其运动模式,设计了具有参数识别与自校正功能控制系统,改善了微驱动装置的性能,提高了驱动精度。在应用于国家光学计量仪器上,其性能指标达到国际同类产品先进水平。     

镗刀自动进给系统的设计

镗削是机械冷加工重要的工序之一,该加工工序要求操作工通过手动敲击来调整刀具进给量,这种传统的镗刀进给调整方法不仅给操作工带来了诸多麻烦,而且影响工件的镗削质量。本文总结本公司大型镗铣机多年的镗削经验,从镗刀自动进给系统架构,镗刀自动进给系统机械结构以及镗刀自动进给系统控制模块等三方面简述了镗刀自动进给系统的设计。     

放大步幅的精密二维进给机构研究

放大步幅的二维进给机构是通过利用杠杆放大原理和双层嵌套式结构,设计柔性铰链结构加大2个方向压电陶瓷的行程范围、扩大进给的步幅,同时更好地减小响应时间.要达到这种要求需要合理地选择放大杠杆,对整体结构进行优化设计.     

精密可控微位移器试验研究

本文利用压电陶瓷逆电压电效应研制成功了精密可控微位移器，在静动态试验下效果良好，其线性度，稳定性，回零性和滞后量均达到理想程度，可用于机床误差补偿和热变形补偿系统中。     

深孔镗削加工振动稳定性及防振技术研究

对深孔(L/D>5)镗削加工的过程进行数学建模.通过拉普拉斯变换后得到临界稳定下的系统特 征方程,利用图解法作出深孔镗削加工振动的频率响应轨迹曲线,对深孔镗削时自激振动产生的机理和稳定 条件进行了系统的理论分析和研究,指出了镗削加工过程中绝对稳定边界及稳定下的阻尼比取值范围;结合 实验结论和长期积累的实践经验,给出了车床深孔镗削加工中切实可行的减振和防振措施,为机械加工技师和工程技术人员的实际工作提供了参考.     

基于规则的仿人智能控制在微驱动系统中的应用

根据三角形放大原理设计出一种以压电陶瓷为驱动元件,应变片为微位移传感元件的精密微位移机构。由于压电陶瓷存在迟滞,蠕变和非线性不足,并且难于得到其准确的数学模型,采用常规线性ＰＩＤ控制方法很难实现微驱动机构的高速度精度控制。     

压电陶瓷微位移系统的模糊PID控制方法

针对压电陶瓷器件在精密定位控制中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足,将模糊控制和PID控制相结合,根据各自的特点设计了模糊推理自校正PID控制器．该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,且算法实现简单．在此基础上建立实验系统,实验证明了该控制器适于压电陶瓷微位移系统。     

用压电陶瓷实现精密工件台的微定位控制

以压电陶瓷微位移原理为基础，对精密驱动技术在精密定位工件台上应用作了实验研究，设计了一个包括高压精密可调电源，压电微位移驱动器，作为反馈元件的光栅干涉仪，以及由ＩＢＭＰＣ机和单片机组成的控制系统。     

变形微进给顶尖的研究

本文对采用可与数控装置配套使用的外圆磨床微进给执行机构——变形微进给顶尖的横向进给精度作一些探讨。对其原理、方法、进给精度作了概要介绍和分析。     

压电驱动器和传感器的ANSYS模拟分析

建立了压电材料的本构方程，利用由压电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）粘结而成的双压电晶片悬臂梁模拟压电驱动器和传感器，使用大型通用有限元软件ANSYS8．0进行模拟分析，并与理论值进行比较，结果表明：ANSYS8．0的模拟结果与理论值十分的接近，因此，用ANSYS8．0对压电材料的驱动器模型和传感器模型进行模拟是可行的．     

压电驱动器和传感器的ANSYS模拟分析

建立了压电材料的本构方程,利用由压电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)粘结而成的双压电晶片悬臂梁模拟压电驱动器和传感器,使用大型通用有限元软件ANSYS8.0进行模拟分析,并与理论值进行比较,结果表明:ANSYS8.0的模拟结果与理论值十分的接近,因此,用ANSYS8.0对压电材料的驱动器模型和传感器模型进行模拟是可行的.     

Research of the algorithm of the closed-loop control system to control the piezoelectric actuator

The piezoelectric actuator has been widely used in precision instruments and precision control. However, hysteresis, nonlinearity and creep exist in the actuator, which limit actuator applications and affect accuracy. This thesis introduces fuzzy control as the algorithm of a closed-loop control system to control the piezoelectric actuator. Fuzzy control can make this closed-looped system not only have high linearity, repeatability,accuracy and few overshoot, but isalso easily used.     

Active vibration control of multibody system with quick startup and brake based on active damping

1 INTRODUCTIONIn micro-electronics manufacture , a lot ofequipment must move fromone position to an oth-er position,then stop and perform a task. Afterthat they will start at another position.Fromstar-tup to brake , if the vibration of system is toogreat ,the vibration range may exceedthe precisionof fixed position.In recent years , many scholars[1 10]have re-searched suppression of vibration by utilizing pie-zoelectric structure . Kaji wara et al[2]studied ac-tive control of the vibratio…     

基于电致伸缩微位移器的精密微动平台的实验研究及应用

针对电致伸缩微位移器动态响应速度慢的问题进行了研究，提出用数字PID方法加以解决，并研制出一套实用控制系统．其中，研制出一种微机控制的精密高压调节器，与单片机数字系统相配合，形成一个数字-模拟电路结合的控制系统，用以实现电致伸缩微位移器动态性能的改善．实验表明，该控制系统简单、可靠、实用，所提出的PID方法对电致伸缩微位移器微动平台的动态特性的改善效果明显，并已将其用在磨床进给机构中．     

空间两连杆柔性构件弯扭耦合振动主动控制

为了研究空间柔性结构的耦合振动，提出一种由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统，对此柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究，运用拉格朗日方程和假设模态法推导了此柔性系统的动力学方程．在柔性杆根部粘贴一只压电扭转驱动器抑制柔性杆的扭转振动，在柔性梁根部粘贴一只压电剪切驱动器抑制柔性梁的弯曲振动．采用一种基于Lyapunov稳定性的速度反馈控制策略进行了实验仿真研究．结果表明, 施控后的系统是稳定的，弯扭的各阶模态均能得到有效抑制，柔性梁末端的位移振动能得到显著衰减．     

Influence of anisotropic piezoelectric actuators on wing aerodynamic forces

Changing the shape of an airfoil to enhance overall aircraft performance has always been a goal of aircraft designers. Using smart material to reshape the wing can improve aerodynamic performance. The influence of anisotropic effects of piezoelectric actuators on the aerodynamic characteristics of a simplified HALE wing model was investigated. Test verification was conducted. Supported by the Preplan of Aeroelasticity of China (Grant No. 513130303) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10772183)     

压电效应的高阶效应在传感器、执行器中的应用研究

压电体机电耦合过程中的正、逆压电效应原理已被广泛应用于传感器与执行器中,压电类传感器与执行器在应用过程中出现了一些较严重的问题,如非线性问题.由于大多数压电晶体都具有非线性性质,尤其是压电陶瓷,非线性与迟滞特性是其固有特性.讨论压电体的非线性特征,并通过实验验证高阶压电效应对压电传感器和压电执行器的影响及其矫正与补偿方法,从而在工程应用中利用其原理提高传感器与执行器的测量与控制精度.     

Research on Micro-Flow Self-Sensing Actuators Based on Piezoelectric Ceramic Stack`

The paper is concerned with the micro-flow self-sensing actuators, the work of which is based on the secondary piezoelectric eftect. The piezoelectric ceramic stack can yield micro-displacement due to its first inverse piezoelectric effect. Therefore, we apply this micro-displacement to cell micro-flow injection. Moreover, due to the charge of the secondary direct piezoelectric effect, the piezoelectric ceramic stack is able to detect the force and displacement in the injection by itself. The experiments of first inverse piezoelectric effect and secondary direct piezoelectric effect are conducted. The experiment results show that, subjected to 0-60 V input, the piezoelectric ceramic stack can generate 13.45 μm displacement, and control accuracy can achieve 2 nm. It can completely meet the needs of cell micro-flow injection. Also, the experiments demonstrate that the micro-displacement due to the first inverse piezoelectric effect can be well self-sensed by the electric charge due to the secondary direct piezoelectric effect.