整数阶混沌系统与分数阶半导体激光器系统的同步

为利用混沌同步提高通讯系统的安全性,以一个三维整数阶混沌系统作为驱动系统、分数阶半导体激光器系统作为响应系统,研究了二者之间的混沌同步.分析了2个系统的混沌行为,给出了不同相平面上系统的混沌吸引子;基于分数阶系统稳定性理论,为系统设计了合适的反馈同步控制器,实现了系统间的混沌同步;数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

水轮机活动导叶修复时的平面磨削系统研究

针对水轮机活动导叶的堆焊修复 ,研制了 PLC控制的平面磨削系统 ,代替了传统的手工磨削 ,使磨削精度及质量有了一个质的飞跃 ,实现了导叶平面磨削的自动化 .通过砂轮切削力与驱动电机电流的固有关系 ,在实时检测系统与控制系统的作用下 ,使砂轮驱动力工作在一定范围内 ,解决了砂轮磨损的自动补偿问题和在磨削过程中遇到突起高点时切削阻力激剧增大而造成的堵转或砂轮崩裂问题 .     

平面运动链中驱动机构的识别

一个机构由于选择不同的铰作为驱动副而得到的驱动机构可能不同．为此，对驱动副位置的可能性进行了研究，定义广义平面运动链、相容铰、平面运动链的同位杆、平面运动链的同位铰、以及机构的同位铰等新概念，最后提出一种识别平面运动链中驱动机构的有效方法．     

基于平均分析的欠驱动机械臂的振动控制研究

具有自由关节的平面机械臂系统是典型的欠驱动动力学系统,也是很复杂的非线性系统。控制这种系统已经成为机器人学和控制工程领域的一个主要焦点。本文应用平均方法分析欠驱动机械臂在高频微幅振动输入下的动力学响应行为。据此开发出一种可行的振动控制,控制过程为:首先将主动关节定位到其目标位置,后通过开发的振动控制方法将被动关节控制到目标位置,即通过不断修正主动关节振动输入的振幅来实现对被动关节的控制,振幅的修正通过平均方法分析确定。对平面2连杆欠驱动机械臂的控制仿真实例证明这种方法有效。     

两类平面并联机构凯恩动力学建模与比较研究

研究了冗余驱动平面4-RRR并联机构与非冗余驱动平面3-RRR并联机构的刚体动力学建模及其性能比较.首先,从运动学角度出发,推导了两种机构的运动学逆解模型.其次,基于Kane方程和多体理论,提出了一种模块化建模方法.该方法简捷、高效,可有效简化动力学建模过程,并可获得结构紧凑的系统动力学模型,对于控制策略的构建极为便利.最后,在MATLAB编程环境下,分别从运动学与动力学性能指标、逆刚体动力学仿真等方面对两种机构进行了比较分析,验证了冗余驱动在规避奇异、提升系统动态性能等方面的有效性,为后续基于模型的控制策略设计奠定了理论基础.     

平面二关节机械人手设计

本文主要描述了平面二关节机械人手设计,机器人灵巧手的重要组成部分驱动系统,它的驱动系统由驱动器和传动系统两部分组成。灵巧手存在的缺点以及解决方法。     

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。     

共振振动系统中两激振器的自同步

提出了一种新型的双机驱动共振式振动机结构.振动体由支撑刚体与物料箱刚体组成,物料箱有4个自由度,支撑刚体仅存在共振方向一个自由度.物料箱通过软弹簧安装在与共振方向垂直的平面内.除了在共振方向与支撑刚体一起运动外,物料箱还在此平面内有两个平动自由度和一个转动自由度,且为超共振工作状态.利用拉格朗日方程建立了系统运动方程,推导出实现同步条件及同步运动的稳定性条件.通过数值计算分析了同步能力系数与系统结构参数的关系.结果表明:两偏心转子安装距离越小,共振激励角越小,系统同步能力越强;而两个刚体质量比值对同步能力影响较小.     

驱动力矩对汽车动力学特征的影响

为分析驱动力矩对汽车系统动力学特征的影响,以魔术公式为基础建立了引入驱动力矩的五自由度(纵向速度、侧向速度、横摆角速度、前轮角速度和后轮角速度)汽车系统平面运动的非线性动力学模型;以后轮驱动系统为例,通过多初值点的相空间分析、单初值点的时域分析及相应轮胎力的分布特征分析,探讨了前轮转角为0时恒定驱动力矩对汽车动力学特征的影响;通过对恒定驱动力矩试验的进一步分析,计算了系统状态变量的分岔图.结果表明:在零转角条件下,随着驱动力矩数值的增大,五自由度汽车动力学系统将发生分岔现象;驱动力矩对汽车的动力学特征存在明显的影响.     

步进电机驱动系统的相平面法计算机设计

本文推导几种步进电机驱动方式的数学模型,并借助于计算机作图。文中使用相平面法来分析研究驱动方式及系统参数对步进电机性能的影响。使得在设计步进电机驱动系统时,可正确选择参数,避免失步。     

永磁三自由度电机的运动学分析与动力学联合仿真

为了解决三维空间中多自由度电机传动精度较低、运动控制较差等问题,在刚性体机械系统下,基于复杂机械系统强耦合、非线性的特点,设计了一种可联动控制的三自由度电机。采用电机自转运动控制策略,分析了电机自转运行时的应力分布和形变程度,建立了混合驱动式电机的动力学模型,施加3个轴向转矩作为驱动力,规划了电机基于混合驱动式的三自由度运动,搭建并设计了机控一体化电机的动力学联合仿真接口。结果表明:通过激活有效阶模态,对刚柔耦合系统下的电机结构进行优化,可得到较小的偏心位移;多自由度电机的智能控制方案可自由设计被控对象的参数变化,降低了扰动的灵敏性,使控制系统具有较好的鲁棒性。结合三自由度电机的动力学数学模型来搭建基于滑模控制系统的联合仿真平台,可实现电机3个轴向角速度的轨迹跟踪,且在整个动力学联合仿真时段内均可实现跟踪效果,为后续实物样机的制造和测试提供了理论依据。     

微机控制步进电机的一种改进接口设计

本文介绍了微机控制步进电机的一种改进接口设计,可实现电机的步进数预置、正反向运行、起动停止及速度控制等功能,其优点是占用微机的服务时间短、控制程序简单.     

纯电动汽车用轮毂无刷电机转矩控制系统的仿真

针对电动汽车用轮毂无刷直流电机的转矩控制进行研究,在满足驾驶员需求功率下,对估算得到的电机输出转矩进行闭环控制,达到了电机的目标输出转矩,能简化控制系统、实现准确控制,提高了系统瞬态响应.利用MATLAB/Simulink搭建了车辆行驶在ECE40行车状态时的动态仿真平台.仿真结果显示:建立的电机转矩控制系统能够控制电机满足驾驶员控制车速的需求,且估算到的输出转矩与电机实际的输出转矩较好的吻合,能使轮毂电机高效、稳定、快速地产生电磁转矩,改善了电动汽车驱动系统性能.     

大功率提升机差动调速初探

矿井提升机的拖动电动机容量一般是很大的．为了实现对大功率提升机的速度控制，现在的提升机采用交流电动机或直流电动机拖动．然而交流电动机不能得到准确的直边速度，直流电动机虽然调速性能好，但大容量直流电动机成本太高，两者都有其缺陷．本文推荐采用差动调速传动，能较好地解决上述问题。差动调速同时又可满足微拖动的要求．     

纯电动汽车驱动电动机系统效率模型的试验

为了在工况变换控制过程中,实现基于电动机系统最佳效率的优化控制,构建了电动机系统效率与转速及转矩之间的关系式.由实车测得的数据,确定了研究工况的范围,在电动机加载试验台上对电动机系统效率特性进行了测试,结果显示被测驱动电动机系统效率η>80%的区域面积占整个测试区域范围的77.1%.基于最小二乘法,对电动机系统效率进行曲面拟合,综合考虑拟合结果的精度及运算工作量,确定采用4次函数构建电动机系统效率模型;利用驱动电动机外特性部分工况点测试结果对模型进行了验证.结果表明:模型计算值与实测值的最大相对误差为3.9%,建立的模型是有效的,该模型能够为在整车控制器中制定基于电动机系统最佳效率的优化控制策略提供依据.     

三自由度电机及其解耦控制理论

本文建立了三自由度电机的电磁模型和力学模型,据此提出了三自由度电机的解耦控制理论.文中给出的仿真与实验结果表明,以上述理论为指导研制的三自由度电机伺服系统实现了无约束的三自由度运动.     

基于出行方式划分模型的摩托车管理技术研究

本文针对城市交通摩托车出行问题,分析了摩托车交通带来的安全问题和污染问题,建立了Logit Kernel方式划分模型,并从完全禁摩和公交优先引导两种交通策略正反两个方面分析了交通策略实施后摩托车出行分担量的转移情况。结果表明从正面引导减少摩托车出行的公交优先策略对限制摩托车出行并不明显。因此要想改善摩托车出行带来的交通问题,必须采用渐进的模式实施禁摩交通政策。     

高功率因数直线感应电动机的开发与应用

直线感应电动机是把交流电能直接转换成直线运动机械能的能量转换装置.它结构简单,运行可靠,维护方便,有着广泛的应用前景.普通直线感应电动机与旋转式感应电动机相比,功率因数和材料利用率均较低.为解决这一问题,本文提出了一种双绕组XYSB3500型直线感应电动机,通过主、副绕组及电容元件的合理配合,可以有效地提高电机的性能指标.     

基于无线传输的电机状态监测系统设计

为了减少三相异步电动机在运行过程中的损坏次数及设备故障率,降低维修费用,提高电动机运行的可靠性,设计了一种以SPMC75F2413A单片机为控制核心的电机状态监测系统.采用理论分析和实验的方法,提出了基于对称分量法的电动机保护算法,实现了监测系统的软硬件设计.研究结果表明:该系统可在线监测三相电动机的各种运行状态,如过载、堵转、三相短路、漏电等,通过无线方式与监控系统主机通信,进行保护和控制.该监测系统可广泛应用于电厂、油田、煤矿等领域.     

内外啮合齿轮马达的理论分析

从双定子思想出发,力图打破原有齿轮马达的结构,实现在不改变输入流量的情况下,对齿轮马达的转速调节,从而探讨出一种新型结构的内外啮合齿轮马达. 该新型结构的齿轮马达与传统的齿轮马达的区别是:该齿轮马达在一个壳体中,有内啮合齿轮马达和外啮合齿轮马达两个马达. 该马达仅通过切换不同的连接方式就可以实现多级转速和多级转矩的输出,省去了节流阀、减压阀等耗能元件,减少了能源的浪费,提高了效率.