静电驱动MEMS柔性结构的变形分析与试验验证

针对静电驱动MEMS柔性梁的变形特性进行分析,依据静电场理论及伪刚体理论,考虑静电力非均匀分布载荷的基本特征、静电力与柔性梁变形之间的耦合作用及可能存在的边缘电场对静电力的影响,建立不同电压下求解柔性梁变形的数学模型,同时给出静电吸合电压的计算式。设计并加工了MEMS柔性梁,采用文中所建模型计算了柔性梁的变形,同时搭建试验测试系统测试柔性梁的变形及静电吸合电压,与理论计算结果具有较好的一致性,验证了文中建立的数学模型的正确性。     

基于神经网络预测的铝电解模糊控制系统应用

目的采用神经网络作为非线性估计器,设计自组织模糊控制器,解决常规控制方法难以解决铝电解过程中存在的时变和大时滞问题,提高控制性能.方法在分析铝电解生产过程的基础上,通过建立神经网络预测模型以及基于规则双阶段获取的自组织模糊控制器,将神经网络与预测控制算法相结合,提出了一种基于神经网络预测的铝电解模糊控制系统.结果给出了以STD工业总线控制机为核心的模糊控制系统,实现了铝电解过程的最优控制.使得神经网络预测模型的输出能够很好地跟踪铝电解生产过程,预测效果更佳.结论该系统能使电解过程很快达到稳态,产生的超调量较小,具有良好地响应特性和鲁棒性,提高了铝电解过程的动态和稳态性能.     

新型直圆椭圆复合型多轴柔性铰链的柔度计算及其性能分析

多轴柔性铰链应用于空间柔性机构。提出一种新型多轴柔性铰链——直圆椭圆复合型多轴柔性铰链,以卡氏第二定理为理论基础,推导直圆椭圆复合型多轴柔性铰链的柔度计算式。采用所得计算式对一组实例进行柔度计算,同时对其进行有限元分析。通过对比分析,二者误差在14%以内,验证了计算式的正确性。借助于推导的计算式,分析直圆椭圆复合型多轴柔性铰链的结构参数对其柔度的影响。定义相对柔度比,得出直圆椭圆复合型多轴柔性铰链的转动能力、对载荷的敏感性均优于直圆型多轴柔性铰链。综上,直圆椭圆复合型多轴柔性铰链的提出,为柔性铰链在空间柔性机构的工程应用提供了新的思路。