实心转子静电陀螺仪转子材料及结构的理论研究

静电陀螺仪是目前世界上最高精度的惯性器件.实心转子是静电陀螺仪的核心元件,转子球体的面轮廓度是产生静电干扰力矩的根本原因,直接影响静电陀螺仪的精度,是产生静电陀螺仪漂移的主要原因.通过对实心转子静电陀螺仪的转子变形进行分析,确定了铍材是作为静电陀螺仪转子的最佳材料.同时,设计了实心转子的2种结构方案,并利用有限元软件对两种结构方案的转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形做了分析,对实心转子静电陀螺仪转子的研制具有重要的理论指导意义.     

自由转子陀螺的运动分析

以静电陀螺为例的自由转子陀螺是一种新型陀螺，其转子是靠静电力或磁力来支撑的，不与任何部件接触，所以转子的质心可以在三维空间中有明显的移动，当同样干扰因素出现时，该陀螺运动状态所受的影响明显地不同于普通机械陀螺运动状态所受的影响，在研究静电陀螺的基础上分别就各种干扰力矩、转子的动不平衡和静不平衡等因素对自由转子陀螺运动的影响进行了分析，并建立了自由转子陀螺的一般运动方程。这样，就为各种自由转子陀螺的设计和研制提供了理论参考。     

应用静电力矩改善新型转子式陀螺的动态特性

提出应用静电力矩反馈的方法解决一种新型转子式陀螺的欠阻尼问题。设计了静电力矩反馈的机械结构,并对其进行了建模分析以及有限元仿真验证。通过对比不同反馈条件下陀螺的动态响应发现,该方法可以显著改善陀螺的动态特性。随着反馈电压的增加,陀螺系统从欠阻尼状态无限趋近临界阻尼状态。考虑到介质击穿的限制以及反馈强度对幅频特性的影响,最终确定反馈电压应设置在100V附近。此时,系统单位阶跃响应的过冲由开环时的87%以上降低到约5%,稳定时间由1.3s缩短为0.1s左右。     

静电陀螺找北仪误差分析

根据静电陀螺仪动量矩在惯性空间具有固定方位的特点，本文应用天文导航算法来计算静电陀螺找北仪的方位角，并对影响找北仪方位角估计精度的误差因素进行了分析．     

静电电磁脉冲及其理论建模研究

分析了静电放电的电路模型和静电放电辐射场模型,指出了当前各种理论模型的问题和适用范围,提出了适合计算静电电磁场的"改进偶极子模型".在研究静电放电辐射场对电子设备形成干扰的基础上,进行了数值计算与仿真,计算结果表明,在静电起电与放电同时发生的过程中,起电率的大小对形成静电干扰有重要影响.为此,建议有关静电理论建模与危害防护研究应考虑静电起电-放电的全过程.     

均质薄圆盘陀螺仪转子两种动力学特性的异同

运用陀螺仪近似理论和相对运动动力学理论对二自由度陀螺的进动运动和单自由度陀螺当转子轴被迫绕缺少自由度的轴转动时转子将产生绕具有自由度的轴转动这两种运动进行了分析,指出了两种陀螺动力学特性产生的原理与运动规律之间的差别.     

安防系统静电干扰的研究

在电磁兼容测试中,许多受试设备难以通过静电干扰抗扰度测试,不能正常使用。该文重点阐述了安防系统产生静电干扰的起因以及带来的危害,并进行了静电放电试验,针对静电放电的干扰和防护机理,分别从电源和系统前端进行了抗静电干扰改进,大大减轻了静电干扰的影响。     

磁悬浮飞轮转子不平衡力非线性抑制研究

磁悬浮飞轮转子由于其转子动力学特性所固有的强陀螺耦合效应,在干扰力作用下进动和章动2种涡动模态运动如果得不到有效的控制,会导致系统失稳。针对这一问题,提出了一种径向磁轴承的非线性控制方案,该方案把转子不平衡产生的不平衡力和不平衡力矩当作一种非线性干扰,对不平衡扰动力作用下的磁轴承-转子系统进行建模,设计了基于BP神经网络的非线性控制器,通过磁轴承电磁力对其进行抑制。仿真结果表明：设计的非线性控制器有效地实现了对不平衡扰动的补偿,提高了飞轮的失稳转速。     

静电对机载电子设备的破坏及预防

电子技术进步促进飞机性能的提高,大量电子设备被应用在飞机上,机载设备之间的干扰也越来越明显,这也成为目前飞机维护工作的新的难点.近些年机型维护过程中,静电干扰造成机载设备异常情况越来越多,因此有必要做好相关的研究工作.本文中笔者结合实际工作经验,分析静电对机载电子设备的破坏及预防措施.     

基于小波变换的陀螺仪输出信号的干扰补偿

陀螺仪作为重要的敏感测量器件,在军事和民用方面应用很广泛。其测量信号的精度直接影响了控制系统的精度。文章提出了对干扰影响下的陀螺仪输出信号进行滤波的一种方法。该方法通过小波变换对陀螺输出信号进行多尺度分解,确定奇异点的时域位置,进而确定干扰影响的时间段,从而去掉噪声引起的细节项,实现对陀螺信号的滤波。该方法已应用于国家某重点型号项目定位定向设备中,经验证可以有效地提高陀螺仪噪声环境下的测量精度。     

LiF和AgCl中四角的V2+中心的缺陷结构研究

基于离子簇近似下四角场中3d3离子EPR参量的微扰公式,通过配位场方法对LiF和AgCl中四角V2+中心的缺陷结构和EPR参量进行了理论研究,提出V2+在LiF和AgCl中的缺陷结构模型,即处于杂质离子与C4轴方向上VC间的配体将由于VC的静电排斥作用而朝靠近杂质离子的方向上位移一段距离△Z。根据上述缺陷结构模型得到的EPR参量理论值与实验值吻合较好。     

绕轴旋转旋流分离器内流场的数值模拟

传统静态旋流分离器与螺杆泵配合使用应用于井下进行油水分离时,要求绕其自身轴向旋转,本文针对这一问题,对绕轴旋转旋流分离器内流场分布规律进行数值模拟.分别对壁面旋转方向和旋转速度对流场的切向速度、轴向速度、径向速度等分布规律的影响进行了分析.结果表明,在壁面旋转条件下,各速度分量相互制约,且壁面旋转效应对外涡流区的动量补偿量相对较大.     

角度细分在永磁电机控制系统中的应用

获取准确的转子位置信号是永磁同步电机（PMSM）稳定运行的前提,而位置信号的精度会直接影响控制系统的性能。采用低分辨率的霍尔元件作为系统的位置传感器,提出一种基于6个离散位置信号的角度细分方法,计算电机转子的实时位置,并设计了一种电压空间矢量法的控制系统,实现PMSM的正弦波驱动控制。结果表明,该控制方法能够满足PMSM正弦波驱动要求,并能有效抑制转矩脉动,电机运行平稳。     

基于有限元法的转轴裂纹故障诊断研究

采用有限元方法建立转轴的模型,并求解不同裂纹位置和不同深度的裂纹转子前三阶固有频率值.将裂纹位置、深度、前三阶固有频率作为BP神经网络的学习样本,训练出定量诊断裂纹的神经网络.以不同工况固有频率作为输入,用训练好的神经网络即可预测裂纹的位置、深度.研究表明:该裂纹诊断方法精度较高,稳定性较强,易于在工程实践中进行转子裂纹定量诊断.     

Integrated lens auto-focus system driven by a nut-type ultrosonic motor (USM)

This paper introduces an integrated optical auto-focus system driven by a nut-type ultrasonic motor (USM). The system comprises an optical lens as a rotor (M6 or M7), a polyhedral tube of copper as a stator; an image sensor, and a driver IC of the motor. The sizes of the AF (auto-focus) module are 8.5 mm×8.5 mm×5.9 mm. The piezoelectric elements are bonded on the external surface of the stator. The rotor has external screw thread that engages with the inner screw thread of the stator. When the piezoelectric elements are excited by the driver IC, a bend traveling wave in plane is generated on the stator along the circle direction, that drives the lens rotor to rotate and then to move axially. The driver IC is controlled by an image feedback of an image sensor centered on the axis of the casing, then the optical focusing is realized. The power consumption is zero at rest and is less than 0.25 W in motion; focusing precision <10 μm; speed >3 r/s(180 r/min); response <10 ms; high reliability: resistant to shock and fall off; directly driven by the driver IC without transmission mechanism; the friction force is namely the driving force and noiseless. The integrated optical auto-focus system is very useful, especially for cellular phones. The image resolution of 3–5 MP has been obtained in the module prototypes of the cellular phone. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50577035, 10676015), High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (Grant No. 2006AA02Z472)     

引信球转子运动方程求解的初始条件

给出了质心与形心重合但偏离弹丸旋转轴的引信球转子运动方程组求解的初始条件，讨论了球转子在其腔室内运动的起动特性，包括球转子机构设计参数和弹道环境对球转子运动起动特性的影响．分析表明，球转子的解除保险工作特性不但与球转子的旋转偏心、球转子的直径等因素有关，而且更重要的是还取决于球转子相对于其腔室的初始方位，即球转子与其腔室的初始接触点在球转子上的位置．作为实例，还给出了某引信球转子解除保险运动起动点的计算结果     

外啮合齿轮泵径向力分析及其精确计算

本文详细地分析了具有扩大高压区结构的外啮合齿轮泵的径向力和传动扭矩,给出了其精确计算公式。并通过实例计算给出了齿轮径向力、径向力作用方向及扭矩的脉动曲线图。     

考虑扭转的矩形钢管混凝土双向偏压构件静力性能

在纤维模型法基础上,建立了能够考虑矩形钢管混凝土双向偏压构件截面变形轴扭转的计算方法,编制了非线性分析程序RA,分析了双向偏心荷载对矩形钢管混凝土轴向承载力及跨中截面变形轴扭转的影响.结果表明:程序计算结果与试验结果吻合良好;由欧洲规范4和我国规范计算矩形钢管混凝土双向偏压构件的轴向承载力(Nu)偏高于试验结果;双向偏心荷载严重降低了矩形钢管混凝土构件的轴向承载力.