Optimal design of butterfly-shaped linear ultrasonic motor using finite element method and response surface methodology

A new method for optimizing a butterfly-shaped linear ultrasonic motor was proposed to maximize its mechanical output. The finite element analysis technology and response surface methodology were combined together to realize the optimal design of the butterfly-shaped linear ultrasonic motor. First, the operation principle of the motor was introduced. Second, the finite element parameterized model of the stator of the motor was built using ANSYS parametric design language and some structure parameters of the stator were selected as design variables. Third, the sample points were selected in design variable space using latin hypercube Design. Through modal analysis and harmonic response analysis of the stator based on these sample points, the target responses were obtained. These sample points and response values were combined together to build a response surface model. Finally, the simplex method was used to find the optimal solution. The experimental results showed that many aspects of the design requirements of the butterfly-shaped linear ultrasonic motor have been fulfilled. The prototype motor fabricated based on the optimal design result exhibited considerably high dynamic performance, such as no-load speed of 873 mm/s, maximal thrust of 27.5 N, maximal efficiency of 43%, and thrust-weight ratio of 45.8.     

异步电机无速度传感器矢量控制的实现

介绍了一种交流异步电机无速度传感器矢量控制实现方案。该方案结合了传统的电流和电压磁链观测方法的优点，采用改进的磁链观测方法，在电机高速和低速运行时都能准确地观测磁链，从而估算出电机速度，实现无速度传感器的矢量控制。该实现方案基于高性能数字信号处理器TMS320F2806。试验表明，它在高速和低速段都其有较好的性能。     

室内移动机器人超声传感器导航网络分布研究

对于室内广域移动机器人,超声波传感器网络是能够保证给定导航准确度的一种有效方法。合理的超声波传感器网络分布是实现超声波网络导航的重要条件。论述了超声波网络合理分布的原则,据此提出并分析了获得合理超声波传感器网络分布的四个步骤,仿真试验结果验证了它的有效性。     

斜面焊口超声波探伤中的缺陷定位

详细介绍了在斜面焊口超声波探伤中采用声程调节扫描比例进行缺陷定位的计算方法，并给出了计算公式。     

超高转差率电动机在油田机采系统中的应用

针对油田机采系统效率低下,电能浪费严重的现象,介绍关于超高转差率电动机的结构、特点及其应用于抽油机的原理、优点,并说明其应用情况和效果。     

基于小波变换的超声电机启动和关断特性的测试与分析

叙述了本研究中心研发的超声电机瞬态测试系统及其测试方法。由于噪声的影响，启动、关断响应曲线常常不太光滑，以往采用平滑技术和数字滤波等处理办法，获得启动和关断响应特性精度较差。本文利用小波变换对原始启动、关断响应数据进行分析，去除噪声，从而较准确地获得了超声电机启动和关断的响应时间。实验结果表明，超声电机确实具有毫秒级的响应时间。     

超声波探伤软件抗干扰算法的研究

本文研究了一种用于超声波钢轨探伤的软件抗干扰算法。该算法中采用了抗干扰矩阵,可快速有效地区分有用信号及干扰信号。     

用于动力系统控制的时滞神经网络

提出了一种连续回归时滞神经元网络,并将其用于动力系统控制。通过在隐层神经元中引入时滞,构造了一种新的时滞神经网络模型。应用Lyapunov稳定性方法,给出了此神经网络权值的修正算法和系统的控制输入,保证了控制系统的稳定性。本文建立的控制方法不需要系统任何的先验知识,并能保证控制误差收敛到零点附近的一个小的邻域,并始终保持在这个区域内。最后通过对一种超声马达进行控制实验,验证了本方法的有效性。     

中厚板自动钢板超声波探伤应用与发展

介绍了中厚板自动化超声波探伤的主要技术参数及应用,以及如何对铜板内部缺陷进行定位和定量,进而进行准确的判定,采用面积分割法计算对于掌握缺陷的形状、分布,有着重要的意义。     

超声波检测过程的曲面重建技术

为了提高超声波检测技术的自动化程度和精度,在针对大型曲面结构的自动化超声检测过程中,采用二次建模方法进行曲面重建,即基于边界线和特征线的初始曲面建模方法与基于扫描线的网格划分曲面重建方法,并对此方法进行了计算机仿真与试验。