大型超精密机床数控系统的研制

文章以自行研制的大型非球面超精密数控机床数控系统为对象,介绍了其软、硬件构成和为其配套研制的自动编程系统.并分析了系统超精密定位和反馈检测性能,其能很好满足所装备的大型数控机床的超精密定位和位置跟踪指标,能进行大型非球面光学零件的超精密加工.     

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的研究与设计

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理及设计机制。该传感器利用磁致伸缩的Wiedeman效应发射扭转波，利用磁致伸缩逆效应接收回波信号，根据发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置，由于磁致伸缩材料和扭转波传播的特性，以及测量电路对于精确测时功能的实现，使和该传感器同时具有精度高，成本低，寿命长和安装简便，适用范围宽等优点。     

基于超声技术的齿轮残余应力测量方法研究

齿轮是机械传动中最重要的零部件之一,被广泛应用于各类军用和民用机械装备中。国防工业的发展对齿轮传动的使用寿命、传动效率、可靠性等都提出了越来越高的要求。齿轮在服役使用过程中经常发生齿轮的失效,失效的模式多为轮齿齿面的疲劳点蚀和根部疲劳断裂,失效的现象严重影响了装备的传动性能以及可靠性。引起这两种失效的主要原因是工作过程中的疲劳,而残余应力是引起疲劳失效的主要原因之一。由于齿轮的形状复杂,轮齿空间狭窄,传统方法很难准确、快速地进行齿轮残余应力的测量。提出了利用超声临界折射纵波测量齿轮残余应力的方法,研究了临界折射纵波在齿面及齿根附近的传播规律、设计了用于齿轮残余应力测量的传感器和自动化测量装置。研究结果表明,采用超声临界折射纵波法能够实现齿轮残余应力的准确、快速测量。     

基于线性矩阵不等式的磁悬浮轴承多目标控制系统设计

首先建立了磁悬浮轴承局部子系统线性Takagi- Sugeno(TS)模糊模型，利用单点模糊化、乘积推理和加权平均得到整个系统的非线性模型。针对以往非线性系统的单目标控制设计，提出了基于线性矩阵不等式(LMI)的多目标模糊控制系统的设计方法。该方法将闭环控制系统的稳定性、抗干扰性及极点配置的要求统一到1个线性矩阵不等式组中，通过求解线性矩阵不等式组获得满足要求的控制器参数，利用并行分布补偿控制(PDC)方法得到整个系统的非线性模糊状态反馈控制器，实现了系统同时满足多目标的要求，并且避免了设计过程的多次反复。应用于磁悬浮轴承非线性系统的控制中，通过实验验证了该设计方法的有效性。     

大射电望远镜精调平台建模与控制系统方案研究

针对Stewart结构作为大射电望远镜精调平台使用，推导了其数字模型，采用最新的ADRC控制算法对精调平台的控制进行了仿真研究，给出两种具体的控制实现方案，并对它们进行了实验研究。实验结果为大射电望远镜项目的实际控制作了非常必要的前期工作。     

基于LMI的多目标模糊状态反馈控制器设计研究

为实现使系统同时满足多目标控制要求,并避免设计过程多次反复的目的,提出了基于LMI的多目标模糊状态反馈控制器的设计方法。该方法在TS模糊模型的基础上,将闭环控制系统的稳定性、抗干扰性及极点配置的要求统一到一个线性矩阵不等式组中,通过求解线性矩阵不等式组获得满足要求的控制器参数,利用PDC方法得到整个系统的非线性模糊状态反馈控制器。应用于磁悬浮轴承系统,通过仿真试验,验证了该方法的有效性,系统同时满足稳定性、抗干扰特性及过渡过程特性多个目标要求。     

超声波在水中衰减的频率效应及其对脉冲回波的影响

超声波在传播中会发生幅值衰减,该衰减不仅与超声波传播的距离有关,还与超声波的频率有关。为了研究高频超声波衰减的频率效应,本文通过脉冲回波法分析脉冲超声波在水中传播反射回波的幅值和频谱变化,研究了超声波在水中传播时幅值衰减与传播距离及其与超声频率之间的关系,通过测量脉冲超声波在水中传播不同距离时的反射回波,并对其进行傅里叶变换,分析了超声波传播衰减的距离效应和频率效应。研究发现:超声波在水中的传播衰减随距离呈指数规律,且不同频率超声波的衰减系数不相同,频率越高,衰减越大,衰减的频率效应可有效解释反射法高频脉冲超声检测中回波脉冲信号的中心频率远低于换能器标称中心频率的现象。     

基于模板匹配的火炮身管膛线缠角测量技术研究

针对火炮身管膛线缠角测量问题,提出了一种新的基于模板匹配的方法。测量系统由光学传感器、定心机构、驱动装置及控制计算机组成。利用激光器投射一环形结构光同炮管内表面相交,形成炮管截面的轮廓曲线,CCD相机获取该截面轮廓图像。通过模板匹配得到不同截面图像之间的相对旋转角度,根据两个截面之间的轴向距离和旋转角度,确定炮管的膛线方程,再由膛线方程计算缠角值。同基于Radon变换的方法相比较,该方法不依赖于图像边界提取,对图像质量要求不高,理论分析及实验数据均表明,该方法具有较高的测量精度和稳定性;     

液压伸缩天线及控制系统

该文主要介绍一种短波天线及其控制系统,此天线能够自动伸缩,可以设置成预定的电长度,然后发射和接收相应频率的电磁波信号。天线系统由天线、液压系统、控制系统组成。     

超声法焊缝残余应力检测技术研究

文中基于声弹性理论,研究临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal wave,LCR wave)残余应力检测原理,通过超声波传播速度的变化,反映出构件表面和内部的残余应力,从而验证采用LCR波检测构件中残余应力的关键技术,具体包括LCR波的激发、接收和后续处理。设计并制作了基于声时的残余应力检测实验系统。声时是整个测量系统中的关键量,其测量水平决定残余应力的测量精度。在实现过程中采用"一发一收"的探头布局模式,通过测量固定长度上声时传播的变化,分析残余应力的分布情况。