振动力场对聚合物动态加工功耗的影响

为探讨动态成型工艺参数对聚合物动态加工功耗的影响规律,文中采用熔体输运模型研究自行研制的同轴圆筒动态流变装置电机功耗对振动力场的响应,建立了振动力场下电机动态输出功率与稳态输出功率差的理论模型.对同轴圆筒动态流变装置电机功耗进行了测量,并与理论计算功耗进行比较,发现理论模型能较好地预测电机功耗随振动参数的变化,实验数据和理论模型均表明动态加工电机功耗随振动频率和振幅的增大而减小.文中还通过实际加工中脉动注塑机能耗随振动频率和振幅的变化证实了理论模型的可行性.     

可调滞回模型的电流变隔震装置理论分析

提出了可调滞回模型的电流变隔震装置的设计原理,并对其基本性能进行了研究.对单层电流变减振装置和可调滞回模型的电流变隔震装置进行了设计和性能分析,提出了装置阻尼力的4种滞回模型:拟摩擦型、限位Ⅰ型、限位Ⅱ型和拟黏滞型,并进行了滞回模型的参数分析.研究结果表明:通过调节外加电场强度与极板剪切变形之间的函数关系,可以容易地控制电流变隔震装置的力学性能,得到不同滞回性能的隔震装置.在其他参数保持不变的情况下,增加极板直径、参数A和系数a,减小极板间距都会改善装置的性能.     

片上多核处理器的结构级功耗建模与优化技术研究

功耗是导致片上多核处理器出现故障的重要诱因,也是片上多核处理器设计的重要制约因素．如何降低多核处理器的功耗并提高处理器能量效率,具有很大的研究意义与探索空间．文中主要从体系结构设计者的角度,并结合电路实现,研究并总结纳米级工艺下片上多核处理器的功耗建模与评估方法,及其不同构件的低功耗优化技术．通过提出创新高效的多核处理器结构级功耗评估方法及其模拟平台,提高多核结构功耗模拟的准确性与灵活性,并以此为依托,开展处理器核、片上网络、片上存储及其一致性协议的各方面优化,寻求提高多核处理器功耗有效性的微体系结构,为国产多核处理器的低功耗设计提供一定借鉴与参考．     

爬壁机器人的轮式移动机构的转向功耗

移动机构转向功耗是爬壁机器人的关键性能参数.该文基于Herz接触理论建立了轮式移动机构转向功耗计算模型,仿真分析了分别采用纯滚动转向、滑动转向及滚动滑动混合转向的3种典型轮式移动机构的原地转向功耗,并与双履带式移动机构进行了比较.研制了上述3种轮式移动机构样机.根据仿真及实验结果确定爬壁机器人采用纯滚动转向差动驱动方案,移动机构的原地转向阻力接近直线行驶时的滚动阻力,转向功耗小.     

圆盘式电流变传动机构的优化设计

应用电流变流体技术于机械系统和流体控制系统,可实现无移动件或少移动件的机构,改善系统的动态品质,文中讨论圆盘式电流变传动机构的优化设计,以及机构的动态品质、电流变流体的物理性能和装置的结构参数,给出圆盘直径、剪切速度、极化力和粘性力之间的关系。     

理想电流变阀的流体动力学响应

根据Ｂｉｎｇｈａｍ流体塑性本构方程提出一种计算方法,分析了理想电流变阀中的非定常Ｐｏｉｓｅｕｉｌｅ流动的动力学过程．结果表明,理想电流变阀的响应时间不仅取决于流体的动力学粘性系数、阀间距和压力梯度,而且也与电流变液的屈服应力有关．用ＣＮ有限差分格式及近似Ｂｉｎｇｈａｍ模型的双粘性系数参数模型数值模拟了在相同情形下的动力学响应过程,两者符合得很好．     

电荷泵锁相环系统级功耗估计

功耗问题是制约集成电路设计的一个重要因素.分析了CMOS集成电路中功耗的来源,集成电路设计中功耗设计的目的,估算方法和功耗模型.研究模拟集成电路的特点和相应的功耗估计方法.针对采用环形振荡器的电荷泵锁相环,研究电荷泵锁相环的组成,各模块的工作原理及对功耗的贡献,提出了电荷泵锁相环系统级功耗估计模型.与实际测量结果相比,相对误差小于22%.该模型易于植入集成电路设计工具,可以对锁相环系统级设计提供功耗方面的参考,提高集成电路的设计质量.     

大阻尼力电流变阻尼器的结构设计及力学性能

根据电流变液的力学性能并结合原有的电流变阻尼器的特点，提出了一种可以大大提高其阻尼力的新型电流变阻尼器结构，并建立了力学模型，给出了其阻尼力和等效粘性阻尼系数，通过与原电流变阻尼器的阻尼力特性相比较，新型阻尼器在电场为0kV/mm、增益为2时，其粘性阻尼系数是原电流变阻尼器的4倍，表明新型结构的阻尼器设计在理论上是可行的。     

电路设计中实现低功耗途径的探讨

CMOS电路功耗主要由动态功耗决定的，文章分析了影响CMOS电路功耗的主要因素，同时指出了降低CMOS电路功耗的主要途径，并介绍了一些低功耗器件的设计方法和低功耗的设计技巧．     

基于RTL级的数字电路功耗分析

研究从RTL级分析数字电路的功耗。应用信息论中熵的概念计算由VHDL描述中抽象出的电路模型的功耗,并考虑输出之间的相关。分别对单输出和多输出情况进行了分析,最后得到一个考虑相关的近似功耗估算公式,将熵与电路功耗结合起来能够比较精确地估算电路功耗。     

平行板电极间缝隙电流变传动性能

介绍平行板电极间缝隙电流变传动的原理 ,研究其主要结构尺寸的设计 .同时 ,讨论平行板的结构尺寸、电流变液体的材料性能 ,以及运行参数与平行板电流变传动装置的传递力、粘性功率损失、传动效率之间的关系 .研究结果表明 ,机构传递力和粘性功率的损失与其间隙的平方成反比 ,粘性功率损失与两极间电压的平方成正比 ;而当极间电压较低时 ,传动效率随间隙的增大而急剧下降 .     

中小型智能变频电动执行器设计

为了解决国内智能电动执行器存在的精度差、网络通讯能力弱、功能简单等问题,采用以TMS320F2812 DSP芯片为核心,开发了中小功率的智能电动执行器.该智能电动执行器具有网络通信功能、高精度定位执行功能、组态设定与控制功能和自检显示功能,该型执行器结构紧凑,智能程度较高,执行部分采用了先进的磁束向量变频控制方法.     

低功耗摆动式电磁执行器的设计与仿真

执行器是电子调速系统中的关键部件,对调速系统的性能有较大影响。通过对步进电机、直流伺服电机和比例电磁铁等执行器的分析比较,设计了一种响应速度快、功耗低的摆动式执行器,并建立了数学模型。通过MATLAB对由给定值电路、比较电路、PI调节器、驱动电路、执行器和角位移传感器等组成的电子调速器位置控制环进行了频域和时域仿真,仿真结果证明了摆动式执行器的稳定性和可靠性。通过对执行器工作电流的测量,验证了该执行器具有低功耗的特性。     

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。     

纳米级压电陶瓷微位移系统的研究

介绍了一种用于纳米磨削的新型微位移系统,该系统由压电陶瓷微位移工作台和计算机控制的专用驱动电源组成,系统精度与压电陶瓷致动器和控制系统密切相关。阐述了以压电陶瓷致动器为核心的微位移工作台和驱动电源的设计原理和设计特点,并用已研制成的高精度高分辩率微位移系统实现了陶瓷样件的纳米镜面磨制。     

电控液压直驱多片离合器非线性压力控制

为解决自动变速器多片离合器液压执行机构质量与体积较大,介质通过电磁阀时会产生较大能量损失以及传统压力控制过程中振荡明显、误差大、鲁棒性差等问题,采用直接控制“电机&泵”的方式实现压力调节.“电机&泵”的显著优势在于结构简单,质量与体积小,效率更高.文中以该种泵控执行机构为研究对象,提出了一种基于模型的非线性3步法控制器控制执行机构内部压力.结果表明：该执行机构压力控制过程中振荡明显减弱,压力控制更加精确,并且具有更短的响应时间.     

挖掘机正流量泵控液压系统的特性分析

采用泵控挖掘机液压系统特性分析方法,在分析泵的输出特性的基础上,给出确定先导压力信号和控制泵排量的方法,并对泵的输出特性进行了仿真和实验研究。结果表明:正流量控制下,泵的排量由执行器流量需求和油泵的p-Q曲线动态实时调节,系统具有良好的负载流量适应性和负载敏感性,其液压系统中不存在负压,只有约0.5 MPa的背压,回油功率损失几乎为0。     

纳米复合聚酰亚胺基DBD等离子体气动激励器研究

等离子体流动控制技术具有响应快、频带宽、结构简单等优点,具有显著技术优势。介质阻挡放电(DBD)等离子体气动激励器是研究最为广泛的激励器形式,但是国际上鲜有研究关注其介质材料的寿命,这严重制约了等离子体流动控制技术的发展和应用。为解决这一问题,进行了聚酰亚(PI)/纳米复合聚酰亚胺基等离子体气动激励器实验研究。实验结果表明,纳米复合结构有利于提高激励器的导热性能,其放电区域最高温度与传统激励器相比,降低了10%~20%;发现了纳米复合聚酰亚胺基激励器的高温点自愈现象;纳米结构激励器抑制了结构损伤,从而阻止了放电功率和表面温度的快速增加;普通聚酰亚胺表面在放电老化后,形成大量孔洞、沟槽以及烧蚀痕迹,纳米复合聚酰亚胺在老化后表面出现大量的白色球形纳米粒子团簇,减轻了绝缘材料受到的侵蚀与破坏。     

压电执行器位移自感知方法研究

在压电执行器闭环控制系统中,需要位移传感器提供位移反馈量．为了省略位移传感器,提出一种利用电子电路使压电执行器自感知其自身位移的方法．根据压电电荷几乎与位移成正比的特点,用电子电路获得驱动电荷,从电荷换算位移．提出了对压电执行器采取电压驱动和获取电荷为一体的复合驱动方法,高压运放输出作为高压驱动电源,电流积分器获得压电电荷．实验测量了带载和空载下压电双晶片和压电叠堆的自由位移,通过涡流位移传感器标定得到,双晶片位移自感知误差小于3．61％,叠堆位移自感知误差小于1．81％,实验测量了压电叠堆带载情况下的输出位移,结果表明可以用于带载位移自感知。     

一种基于功/能转换效率最高原则的单程形状记忆合金驱动器设计方法

研究了单程形状记忆合金（ＳＭＡ）驱动器的工作机理，基于热力学基本定律建立了单程ＳＭＡ驱动器的功／能和热／能转换模型，分析了ＳＭＡ元件的性能对单程ＳＭＡ驱动器输出性能的影响，提出了一种基于功／能转换效率最高原则的单程ＳＭＡ驱动器设计方法，建立了单程ＳＭＡ驱动器的输出性能和ＳＭＡ元件的性能及驱动器初始状态之间的定量关系。