用于GIS局部放电检测的电容型传感器

气体绝缘组合电器(GIS)的同轴结构有利于局部放电激发的电磁场传播，为内部传感器检测局部放电提供了有利的条件，针对GIS结构及其中局部放电的特点，设计了用于局放信号检测的圆板型和圆环型两种内置电容耦合式传感器，描述了该传感器的结构。通过方波响应试验仿真与试验实测研究了传感器频率响应特性，并采用方波信号输入输出关系曲线分析了传感器对暂态信号搞合的输入输出特性。用所设计的传感器进行GIS模拟装置中电晕放电脉冲实测，实测结果表明设计的传感器性能可靠，灵敏度较高，可用于GIS局部放电的测量。     

一种6-SPS并联机器人精度分析算法

通过对 6—SPS型并联机器人位置输入输出方程微分 ,分析并联机器人结构误差对机器人末端误差的影响 .当结构误差和末端误差都是微小量时 ,机器人误差模型为线性数学模型 ,仿真证实该算法可对 6—SPS并联机器人进行精度分析 .     

全对称谐振式压力传感器结构设计与仿真分析

提出了一种基于侧向驱动的全对称谐振式压力传感器结构.谐振结构采用侧向梳齿电容驱动,既保证了驱动力的线性特性,又由于本身的空气阻尼为滑膜阻尼,可以取得较高的品质因子.另外,设计的差分电容结构能进一步提高器件的检测灵敏度.经过ANSYS 10.0的仿真分析总结出谐振结构固有频率受结构参数影响的规律,确定了量程为0～550 kPa的谐振式压力传感器具体尺寸,其灵敏度达到了22.602 Hz/kPa;分析了温度对谐振结构固有频率的影响,得到-20～60℃下的热灵敏度温度系数为-1.8233 Hz/℃,为后续的温度补偿提供依据;最后通过分析谐振结构的频域响应特性,最终确定了传感器的频域特性曲线以及不同阻尼比下传感器的品质因子.为谐振式压力传感器真空封装的真空度选择提供参考.     

一种6—SPS并联机器人精度分析算法

通过对6－SPS型并联机器人位置输入输出方程微分，分析并联机器人结构误差对机器人末端误差的影响。当结构误差和末端误差都是微小量时，机器人误差模型为线性数学模型，仿真证实该算法可对6－SPS并联机器人进行精度分析。     

基于输入输出线性化方法实现Boost PFC带恒功率负载

针对原有的输入输出线性化方法只能带纯电阻负载的情形提出一种新的算法,使其能在带恒功率负载时也能成立.该算法首先根据变换器的状态空间模型得到的非线性系统通过合适的非线性坐标变换得到新坐标系下的线性系统;再依据经典线性控制理论设计控制器;最后通过Boost PFC变换器输出功率、输出电压以及输出电流的关系避免输出电流出现在占空比的计算式中.解决了因输出电流的变化过大或者不连续导致算法失效的问题.经过PSIM数字仿真实验,表明该算法具有良好的动静态特性,在接不同负载时,都能做到响应至稳时间短,输出电压恒定,且输入电流精准跟踪输入电压,在负载功率发生突变时,也能做到稳定输出,电流波形光滑,对负载具有良好的鲁棒性.     

紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计

内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。     

基于误差驱动的混合型模糊PD控制器设计

提出一种基于误差驱动的混合型模糊PD控制器。对其结构进行分析,并对模糊控制理论未解决的规则选取问题进行探讨。模糊控制器采用“1D-1D”的映射关系,结构简单,灵活性强;采用非线性输入输出映射关系控制曲线,仿真结果证明其性能优于传统线性规则。用波波夫稳定判据得到了控制器稳定的充分条件。     

内外环电容传感器灵敏度仿真

为设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,得到传感器的几何参数对其灵敏度特性的影响,利用数值方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析．利用有限元分析软件建立传感器电场的仿真模型并进行了基本仿真,采用正交实验设计方法安排仿真实验．分析结果表明,屏蔽罩长度和内管壁厚度是影响传感器相对灵敏度的主要因素,而屏蔽罩与外极板间距对检测场均匀性误差影响比较大．优选出一组传感器的结构参数,内管壁厚度3mm,外管壁厚度2mm,屏蔽罩与外极板间距3mm,对管壁相对介电常数的要求则是越接近于1越好．利用优选的结构参数进行仿真,可以得到比较好的传感器灵敏度特性,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据．     

测量线性工作台滚转角误差的多探头法

针对线性工作台运动过程中的滚转角误差,提出一种多探头测量方法．与传统的用2个位移传感器和1个具有高平面度的感应物测量滚转角误差的方法相比,所提出的方法利用4个位移传感器,无需高平面度的感应物,更容易实现测量．分析了各项几何误差对传感器读数的影响,利用顺序两点法采集传感器信号．根据传感器融合技术,得到滚转角误差的差分表达式;对测量系统进行了灵敏度和仿真分析．仿真和实验结果表明了该测量方法的可行性．     

提高弯头下游均速管流量传感器测量精度的研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,会增大其流量测量的误差.为提高流量测量精度,提出了在90°弯头下游安装流动调整器改善速度分布对称性,减小测量误差的方法.采用计算流体力学(CFD)仿真分析与实流实验相结合的方法,基于NEL流动调整器,设计出了改进型的流动调整器结构.经仿真和实验验证,安装改进的流动调整器后,均速管流量传感器的线性度误差减小到了0.176%.流动机理分析发现,上游流体速度剖面对称性是影响传感器误差的关键因素.数据表明,CFD仿真预测线性度误差的偏差小于0.056%.     

基于双回路磁检测原理的电流比较仪

为了解决多通道磁调制式直流电流比较仪遇到的虚假平衡点导致通道封闭的问题,提出了双回路磁检测器原理.双回路磁检测器由磁放大器回路和磁调制器回路组成,利用磁放大器的输入输出特性来改善磁调制器的输入输出特性,其输出信号同时具有磁调制器输出信号高灵敏度的特性和磁放大器输出信号单质的特性.实验测试了双回路磁检测器实验模型的输入输出静特性曲线,并建立了双回路磁检测器的Simulink仿真模型.实验和仿真结果表明:相比于传统的磁调制器,双回路磁检测器直流检测特性的虚假平衡过零点即虚假平衡点得到了消除,并且输入输出静特性曲线的单调特性得到实现,具有重要的理论和实用价值.     

光学脉冲磁场传感测量中线双折射的补偿

线双折射是制约光学磁场传感器实用化的重要因素之一.为降低线双折射对光学磁场传感器稳定性和输出精度的影响,提出了光路补偿和电路补偿两种方案.光路补偿中使用一对光轴正交的磁光晶体材料作为传感元件,利用琼斯矩阵进行了理论推导,并进行了仿真验证.电路补偿适用于线双折射较大的情况,在交、直流分量中引入修正因子再进行信号处理,仿真计算得到修正因子的最佳值.结果表明,提出的两种方案均能提高输出线性度,改善系统输出误差.     

抽头式梳状线带通滤波器设计

从滤波器的工作原理出发，分析了梳状线带通滤波器的结构特征，推导了抽头式输入输出结构的网络表达式，并对其进行简化等效，得到了与传统设计中使用的变换器输入输出相等效的表达式，用高频结构仿真软件HFSS进行了仿真，并通过实例设计，验证了此方法的有效性．     

非零开口的阀控非对称缸系统不变性补偿控制

针对比例控非对称缸正反方向运动响应不一致的问题,建立了非零开口的阀控非对称缸系统的线性负载流量模型,根据数学模型分析了系统的负载流量特性,定义了非对称系统的基本状态,并将其设为非对称系统的不变结构.提出了融合负载、结构、非对称叠合量等影响因素的不变性补偿控制方法,将系统的任意非对称状态通过不变性补偿控制等价于基本状态,使得非对称系统得到对称的负载流量特性.实验结果表明:通过不变性补偿控制,比例阀控非对称缸系统在阀线性区域,非对称系统负载压力不超过泵压的1/2时,负载流量与基本状态时的负载流量误差不超过11%;非对称系统在基于不变性补偿的基础上,采用统一的比例-积分-微分(PID)控制器,使得正反向运动响应能达到基本一致.     

线绕式电容传感器原理及应用

本文论述了线绕式电容传感器工作原理及其结构，推导了相应公式；并将其应用于流体介质深度测量，得出了满意的结果。     

LMBP和RBF在ECS特性曲线拟合中对比研究

为精确反映数字式涡流传感器的输入输出特性, 为其非线性补偿提供可靠依据, 对传统BP（Back Propagation）神经网络进行改进, 利用LMBP（Levenberg Marquart Back Propagation）神经网络和RBF(Radial Basis Function)神经网络对涡流传感器的输入输出特性曲线进行拟合, 并将两者拟合结果进行对比研究。仿真结果表明, 在训练样本数量相等且中小规模网络的条件下, 采用RBF神经网络比采用LMBP神经网络进行曲线拟合的误差更小、 收敛速度更快且具有更高的拟合精度, 为工程实际中一维数据的拟合方法选择提供了依据。     

非线性动态传感器系统 Hammerstein神经网络补偿法

针对传感器动态特性中存在非线性的问题,提出一种基于Hammerstein传感器模型的非线性动态神经网络补偿法。先将补偿模型分解为与Hammerstein模型对应的线性动态与非线性静态2个环节;再设计一种新型的神经网络结构,使网络权系数对应于相应的Hammerstein补偿模型参数,并推导反向传播的网络权系数调整方法;最后通过网络迭代训练,求得补偿模型的线性动态与非线性静态两个环节。仿真与实际实验结果均表明该传感器非线性动态补偿方法使传感器具有理想的输入输出特性。     

数控细线排绕补偿系统

分析了数控排绕细线的误差所在，提出用电容线径传感器、双线积分模糊求差来补偿累积误差的方案，解决了细线排统的难题．并给出了电路框图和软件设计方法．     

数字电位器MAX5160在VCO中的应用

介绍了数字电位器MAX5160的基本结构、工作原理、技术参数。提出在压控制振荡器VCO设计中使用数字电位器MAX51601以提高VCO的电压频率线性特性(V／F)和中频响应特性的方法。     

基于AlAs/InGaAs/GaAs共振隧穿效应的纳机电声传感器研制

本工作设计了一种基于AlAs/InGaAs/GaAs量子隧穿效应的纳机电拍子式声传感器,并采用ANSYS有限元分析软件对敏感元件的布置位置进行了最优化仿真设计。在加工工艺上,采用双空气桥技术和Au/Ge/Ni合金膜系欧姆接触技术有效降低了电容、电阻等对器件结构性能的影响;在传感器的具体加工过程中,共振隧穿结构（RTS）和拍子结构是通过控制孔技术一次流片完成的。对所加工的传感器进行了初步测试,结果表明,传感器频响能较好的与仿真结果相吻合,1.3KHz时同时具有较好的线性特性。