各向异性次级单相管型直线电动机特性计算

采用两维伽辽金有限元方法计算了往复工作的单相管型直线感应电动机的电磁场及驱动力。运用对称分量法分析不对称绕组电流在气隙中产生的非均匀磁势。对仿栅形次级铁磁媒质各向异性的等效处理减少了剖分单元数,显著地节约了计算机机时。运用等效磁导率使得性能计算值与样机测试值的吻合较好。     

超声直线电机工作过程仿真

在建立超声直线电机三维参数化模型的基础上,应用压电耦合理论、有限元理论和技术,开发了超声直线电机的虚拟样机系统;在模态分析的基础上,确定了该型电机的关键结构参数;对超声直线电机的工作过程进行了瞬态分析.瞬态分析结果表明,单脉冲驱动进给量可以达到纳米级;其z相位移与时间不是严格的线性关系.根据仿真研究结果,加工制造出了超声直线电机.初步试验结果表明,超声直线电机工作性能与仿真分析结果基本一致.     

电动窗帘机用管形单相直线感应电动机的驱动力

本文提出了电动窗帘机用管形单相直线感应电动机输出驱动力的实用公式。该公式建立在一维电磁场的基础上,初级励磁磁势用初级内圆表面上的薄导电层来代替,气隙中的场方程通过磁感应强度来解,计算值与几台样机的测试值基本吻合。该式可用于管形单相直线感应电动机的工程设计。     

太阳能半导体空调的实验研究与数值模拟

试制了一种风冷散热的太阳能半导体空调实验样机,并对其在不同工作电流下的性能进行了测试,得到了空调样机在不同运行工况下的运行参数;同时对空调样机进行了数值模拟,并与实验结果相比较,两者能很好的吻合.通过对实验和数值模拟结果方法的总结和比较,分析了热电系数、风量、工作电流等不同参数对空调样机性能的影响.分析结果表明,该数值模拟方法可为太阳能半导体空调的优化设计提供除采用实际测试外的另一种方法,节省了设计时间和经费.     

纵振复合双足直线超声电机

为了有效提高超声电机的机械输出性能,研制了一种纵振复合双足直线超声电机.该电机由两个竖直纵振换能器和一个水平纵振换能器组成,水平纵振换能器上变幅杆末端小端面与竖直纵振换能器变幅杆大端侧面结合,且变幅杆为采用一整块硬铝合金加工而成的一体件.对电机的工作原理进行了分析,利用有限元方法对电机进行了设计与仿真,实现了电机两个基本振动模态特征频率的简并.采用多普勒激光测振仪对样机振动特性进行了测试,测试结果与有限元分析结果吻合良好.机械输出特性测试结果表明,样机最大速度为602 mm/s,最大推力达32 N.     

轨道交通用高温超导直线感应电机的设计与测试

高温超导直线感应电机对于城市轨道交通的发展具有重要意义.参考常规铜绕组直线感应电机的设计理论,对高温超导直线感应电机进行设计.结合高温超导带材的特性,设计超导绕组线圈的结构并选择单层整距集中绕组结构的方式对线圈在初级铁芯上进行排列,采用无磁材料制作薄壁杜瓦,最后将各个部分整体组装成高温超导直线感应电机试验样机.运用有限元分析软件ANSOFT对所设计的电机建模并进行仿真计算.制作铜绕组试制样机并搭建直线电机牵引测试平台对制作的电机样机进行测试,将试验结果和仿真结果进行对比分析,验证设计的合理性与可行性.     

LS140三圆盘联合收割机

为了落实伟大领袖毛主席关于“农业的根本出路在于机械化”的指示,我厂与省机科所共同研制的三圆盘半喂入联合收割机于75年投入大田试验,对性能及生产考验均取得了较好的成绩,试验样机共有四台:其中3~#样机是测试的重点。现将三号样机测试情况介绍如下:一,样机简介:3~#样机是在74年2~#样机的机型上针对工作可靠性,脱粒功效,脱粒损失等方面作了较为正规的设计,割幅1.4公尺,可转向收割,行走机构为金属履带,能在一般水稻田工作,工     

一种磁流变弹性体执行器的联合优化方法研究

磁流变弹性体（magnetorheological elastomer, MRE）执行器作为智能减振应用系统的核心元件,其结构的优化是决定执行器性能上限及系统控制成效的关键。针对目前MRE执行器优化方法及理论研究欠缺的问题,文中面向一款横向隔振的MRE执行器,基于其机械结构和有效磁路,以优越磁控性能、低功耗和快速响应时间为优化目标,提出了一种新的MRE执行器联合参数优化方法。首先,基于MATLAB和COMSOL的联合仿真,将遗传优化算法和电磁有限元分析方法进行有效结合,实现对MRE执行器的优化编程;其次,完成对器件的全局尺寸结构优化设计,使得器件具备优越磁控性能（526.21 mT）、低功耗（44.05 W）及快速响应（5.43 ms）;最后,通过搭建测试系统对优化后装配的MRE执行器进行测试和评估,验证了文中优化方法的可行性和有效性。提出的联合优化方法不仅适用于MRE执行器结构,还可为多领域减/隔振应用的共性MRE器件优化设计提供理论参考。     

电控喷油器压电堆执行器位移波动及其控制技术

压电堆执行器的位移影响着喷油器的针阀开闭性能,通过试验发现压电堆执行器的位移波动位置,分析了引起位移波动的因素.运用ABAQUS有限元软件建立了压电堆执行器的仿真模型,分析了压电堆执行器在不同时间下的位移变化,说明了压电元件的惯性是压电堆执行器在膨胀和收缩阶段产生位移波动的原因,提出了液压吸振和电压优化的方法减小压电堆执行器的位移波动.测试试验结果表明选择合适的耦合腔容积只能一定程度上减少位移波动,梯形电流控制方法可明显减小位移波动.      

执行器退化下反馈控制系统的寿命预测和延寿方法

在长期运行过程中,控制系统受到复杂工作环境的影响,执行器会发生不同程度损伤并导致其性能退化,进而致使反馈控制系统性能随之下降,甚至无法正常工作.因此针对执行器退化引起的系统性能恶化问题,建立了磨损和冲击共同作用的执行器复合退化模型,并采用基于失效时间的概率分布方法预测系统剩余寿命.然后,将执行器状态纳入控制器设计中,通过在线调整控制约束和修正设定值寻求系统性能与执行器健康指标之间的折衷平衡,以延缓执行器退化实现延长控制系统生命周期的目的.最后通过仿真案例验证了文中方法的有效性.     

绳牵引并联机构末端执行器运动轨迹精度评价方法

面向高动态运动目标模拟需求,设计一种平面4绳牵引2自由度并联机构,研究其末端执行器轨迹精度评价方法。基于末端执行器直线、抛物线和圆运动轨迹离散点测量数据,提出基于最小二乘法的轨迹误差计算方法,完成了末端执行器运动轨迹精度评价。研究结果表明：末端执行器直线运动轨迹误差为1.54%,抛物线运动轨迹误差为1.23%,圆运动轨迹误差为2.26%。     

小型双足机器人直行步态的并行规划策略研究

根据人体结构设计了小型舵机驱动双足机器人,采用D-H方法建立其位姿数学模型,利用5次多项式插值的方法规划出踝关节和髋关节的位置-时间函数,对髋关节踝关节轨迹进行代数解析得到每个关节的转角-时间函数.提出双足机器人直行步态并行规划策略,即将关节转角-时间函数分别导入ADAMS虚拟样机和实际物理样机,虚拟样机和物理样机同时测试规划的步态数据.通过实验验证,并行规划策略可以并行比较运动仿真直行步态和物理样机直线行走状态.     

内燃机车司机室余热空调样机的性能实验

分析了一台由发动机余热驱动的内燃机车司机室空调样机，该样机的空调系统采用具有蓄冷装置的固体吸附式单效制冷循环，以沸石－水为吸附工质时，吸附时间长于解吸时间，解吸时的供冷由蓄冷器的放冷来实现。对样机在实验室工况下的运行性能进行了测试，分析了吸附器的温度变化，制冷功率变化和系统的总体性能。结果表明，该样机节能环保，运行稳定，操作方便，可以满足机车驾驶室的需要。     

回热型吸附式空调样机性能

余热驱动的回顾吸附式空调能有效利用工业余热并且无环境公害的问题，研究该空调样机性能随工作参数的变化规律，可指标优化运行和进一步的优化设计，基于已建立的实用三热源模型，通过大量实验，分析了余热驱动的回热型吸附式空调样机冷媒水进出口温度和蒸发温度随时间的变化规律，并定义了样机实验性能指标，研究表明，样机性能随热源温度和供风温度的变化与模型预测的规律比较吻合，并且具有一定的竞争力。     

面向核聚变舱探测的遥操纵蛇形机器人系统

为了监测核聚变试验装置的日常运转状况,代替人类进入舱内完成探测作业任务,设计一种具有蛇形多关节结构的遥操纵机器人系统.该系统由前端的双重观测机构、中部的多个悬空机械臂和后端的直线轨道推进装置组成.通过对系统各部分的结构设计及功能分析,确立了组合式悬空机械臂各关节的主要参数指标.对机器人系统的探测工作空间以及机械臂的运动和力学特性进行了仿真分析,实际构建了机器人原理样机以及核聚变舱的模拟几何环境.对原理样机的基本运动及观测性能进行了实验测试,测试结果验证了所设计的机器人系统的可用性和有效性.     

面齿轮车桥总成构型设计与动力学分析

由于面齿轮具有结构简单、噪声低、对安装误差不敏感以及较好的互换性等特点,文中提出了一种新型面齿轮车桥设计方案.对面齿轮车桥总成结构原理和工作特性进行了理论研究.基于面齿轮成形原理和结构工况环境,设计并建立了面齿轮车桥三维实体模型和虚拟样机模型,利用ADAMS/View2013多体动力学分析软件,分别在直线和转弯工况下对面齿轮差速器进行了运动学和动力学仿真,获得了不同工况下面齿轮差速器转速,转矩变化趋势.开展了面齿轮的加工试验,搭建了面齿轮车桥测试实验台,完成了车桥差速性能试验,试验结果与仿真结果吻合度高,验证了面齿轮车桥设计方案的可行性.      

开关磁链直线电机中永磁体厚度参数的研究

分析了永磁开关磁链电机气隙磁通密度约束的特征表达式,指出其特殊的气隙磁通密度与永磁体厚度具有类似抛物线形的约束关系。同时,还得到永磁体厚度与电源频率、最大速度等之间的约束关系。通过数值分析研究,验证永磁体厚度hm变化时电机性能的变化符合上述约束关系的变化规律,并计算了样机参数,通过温度场仿真验证了永磁体的安全性能。     

一种基于报告频率调节的WSAN的实时可靠性传输方法

针对传感器/执行器网络(WSAN)中的网络拥塞、传输延时问题,将报告频率调节方法应用到WSAN的实时性与可靠性传输的研究.执行器通过对数据的报告频率、网络情况和数据传输可靠性的控制,来实现网络数据的高可靠性、无拥塞的实时性传输.实验仿真证明,该调节方法能有效的实现网络数据高可靠、实时传输,在一定程度上可以减少到最佳工作状态区间的收敛时间,同时减少能量的消耗.     

蚁群自寻优滑模控制在 永磁同步直线电机的应用

本文以永磁同步直线电机(PMLSM)为研究对象,提出了基于蚁群自动寻优滑模控制策略.滑模结构对系统适应性强,蚁群算法具备较强的自学习能力,可以实现参数的自动寻优,把两者结合起来,充分发挥各自的优势,提高控制性能.首先通过理论分析建立了永磁同步直线电机的仿真模型,并基于此模型进行了算法验证,通过验证得出该算法可以有效改善直线电机控制性能,提高了系统鲁棒性.然后在永磁同步直线电机样机上进行算法验证,结果表明,算法控制效果优良,在永磁同步直线电机上具有可行性.     

微小型救援机器人机械手设计

根据复杂工作环境下微小型救援机器人的工作特点,设计了一种机器人机械手。依据机械手的关节空间和工作范围设计了机械手的结构,分析了机械手的受力情况,通过简化模型计算驱动力,选择合适的传动方式和壳体及齿轮材料,进行了三维实体建模,为机械手的仿真分析提供了必要的样机模型。实际应用证明,设计的机械手满足设计要求,能够实现预期目标。