线性自抗扰控制在快刀伺服控制中的应用

为了提高具有表面微结构的零件的超精密加工中快刀伺服系统的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种线性自抗扰控制器。通过对快刀伺服刀架建模分析,得到惯性环节和二阶振荡环节串联的等效模型,设计出三阶四维的线性扩张状态观测器,可对未知扰动的观测结果作出实时估计和补偿,由此设计出线性自抗扰控制器。数字仿真实验表明,线性自抗扰控制具有良好的控制品质,其中,在快刀伺服系统中的应用可以提高跟踪性能和抗干扰性。     

Physico-Chemical Properties of Cobalt–Ruthenium (10% Co–0.5% Ru) Catalysts Supported on Binary Oxides 8.5%ZrO<Subscript>2</Subscript>/Support (SiO<Subscript>2</Subscript>, Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>, TiO<Subscript>2</Subscript>) for Fischer-Tropsch Synthesis

The promotion of Fischer-Tropsch catalysts 10%Co/Al₂O₃, 10%Co/SiO₂, 10%Co/TiO₂ by 0.5% Ru and the modification of supports by 8.5 wt% ZrO₂ have been studied. The following properties: catalyst specific surface area as well as reducibility and dispersion of metallic phase were studied by different techniques: BET, TPR, and H₂ chemisorption. The modification of supports by non-reducible ZrO₂, results in a decrease of cobalt oxide reduction on Al₂O₃ and TiO₂ but not on SiO₂ supports. Additionally the enhancement of cobalt dispersion was found for all catalysts with ZrO₂ modified supports. The impact of Ru promotion is likely due to the stabilization of applied supports, prevention or blockage of interaction between surface Co species and support and an increase in cobalt oxide reducibility to the catalytically active metallic cobalt phase.     

高精度快刀伺服系统构建及其特性研究

快刀伺服是实现自由曲面光学曲面加工的方式之一.文中基于压电陶瓷为致动元件、柔性铰链为传动元件构建了快刀伺服系统.测试结果表明,研制的快刀伺服系统定位精度为4 nm以下,重复定位精度为4 nm以下,最大输出位移达到50 nm,运动频响在位移为20 nm时达到了 150 Hz.为后续快刀系统在自由曲面光学零件加工领域应用奠...     

快刀伺服装置动力学建模与仿真分析

以研究快刀伺服加工振动特性、使设计的快刀伺服装置具有良好动态性能为目的,基于子结构法运用拉格朗日理论建立快刀伺服装置的理论动力学模型。采用Maple软件与ADAMS仿真软件对理论动力学模型进行数值计算和仿真模拟,验证所建立模型的准确性,为快刀伺服装置设计与动态特性分析奠定基础。对刀具与工件系统进行动力学建模分析,分析其动态特性。完成了快刀伺服控制系统结构设计与实验平台的搭建。     

激光干涉条纹辅助FTS干涉图数据采样

分析了傅里叶变换光谱仪测量对参考光源的要求,介绍了所研制傅里叶变换光谱仪的光学系统。应用电子学自动增益锁相环倍频技术处理稳频激光干涉图信号,获得了用于干涉图采样的外触发控制信号。选择锁相环８倍频处理实现了电子学信号模拟测量,并且实际测量了Ｈｅ－Ｎｅ激光管６３２．８ｎｍ波长的光谱。该电子学及光学辅助采样系统可以用于测量可见、紫外－真空紫外波段光源光谱。     

傅里叶变换光谱仪基本参数的设计研究

傅里叶变换光谱仪基本工作参数的确定是仪器设计水平和应用效果的主要决定因素。本文阐述设计可见区傅里叶变换光谱仪时对其主要工作参数的研究，并给出了设计和实验结果     

基于定镜动态准直的傅里叶变换拉曼光谱仪

本文介绍了一种基于定镜动态准直的傅里叶变换拉曼光谱仪。光谱仪采用了迈克尔逊干涉仪将拉曼光信号调制成干涉信号,通过计算机对干涉信号做快速傅里叶变换(FFT)得到拉曼光谱。为了克服干涉仪中动镜和定镜两面平面反射镜之间在运动过程中产生倾斜和振动,导致拉曼光谱调制度和信噪比降低,设计中采用了通过控制三个磁力线圈的磁场力的方式动态调整定镜的姿态实现动态准直。采用单晶硅材料作为样品对仪器性能进行测试,实验结果表明,该拉曼光谱仪的分辨率达到2 cm-1,测试硫的光谱和三氧化二锑的光谱的信噪比优于100:1。该仪器的设计和研发为我国未来同类仪器的创新发展做出有益探索。     

快速刀具伺服分数阶PID控制仿真的研究

利用分数阶PID控制,提出了一种新的快速刀具伺服(FTS)跟踪控制方法,以改善FTS的控制性能。根据差分进化算法,讨论了分数阶PID控制器的参数整定;通过数值仿真,考察了该方法的可行性和有效性。针对FTS的轨迹跟踪,根据响应时间、跟踪精度等指标,详细比较了分数阶PID控制与传统PID控制的性能。仿真结果表明,分数阶PID控制器的阶跃响应时间约为5×10-7s,是PID控制响应时间的42%,对频率为1 kHz,幅值为1μm的正弦信号的跟踪误差约为6 nm,是PID跟踪误差的50%,验证了基于分数阶PID控制器实现FTS轨迹跟踪控制的可行性和优越性。     

Selective Synthesis of Higher Linear α-olefins over Cobalt Fischer–Tropsch Catalyst

An efficient approach for more selective synthesis of higher linear α-olefins was achieved by utilizing suitable reaction media in FTS reaction. About 41.4% average α-olefins content in C₅–C₂₅ fractions was obtained at = 5 g-cat h mol⁻¹ in n-C₁₀ solvent, which is markedly higher than the value (2.5%) obtained in 85% N₂ + 15% n-C₆.