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相似文献
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1.
纳米级变间隙半球电容计算及其测量电路研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了实现高精度球形转子的平衡测量,讨论半球电极支承下静电悬浮装置的变间隙电容的计算公式和纳米级电容精密测量问题。基于半球支承下的转子位移测量原理,分析转子与电极间电容和间隙的关系,给出高精度转子位移测量方案。测试结果表明,电路性能与理论分析结果吻合较好,转子位移测量电路的位移分辨率优于0.2nm、5h零位漂移小于0.01μm、通频带大于20kHz,可以满足高精度球形转子平衡测量的要求。  相似文献   

2.
为指导半碗结构球形转子静电支承平衡装置的设计,以静电场干扰力矩最小为最优准则,讨论了半碗静电支承结构中的电极几何形状选择问题。采用二阶边界扰动原理,求取了用球谐函数表示的平衡装置静电场电势分布,从而推导出静电场干扰力矩公式。通过数值计算,比较了圆环电极、两种正六面体十二块电极的一半划分方式下静电场干扰力矩大小,并由此得出正六面体十二块电极的一半划分方案更适合半碗结构球形转子静电平衡装置的结论。  相似文献   

3.
有源静电悬浮系统的反馈线性化控制   总被引:6,自引:0,他引:6  
静电轴承需要一套静电悬浮系统将高速旋转的转子稳定地支承在电极球腔中心,被控对象呈现非线性与负刚度特性。在推导静电悬浮系统的高阶静电力模型基础上,应用反馈线性化方法,构造出非线性控制器,能够使得系统在大范围内线性化。将传统的线性控制器与提出的非线性控制方案在三自由度静电悬浮系统上进行了实验比较。实验结果表明,将反馈线性化方法应用于静电悬浮系统,提高了系统的动态性能、稳定裕量和中频支承刚度。  相似文献   

4.
高真空静电支承式旋转系统中,偏心转子在磁场和静电力矩作用下,产生转速衰减,从而降低了系统精度。该文建立了静电力矩的数学模型,确定了支承系统频率特性与静电力矩大小之间的关系。在此基础上设计了含陷波滤波器、带宽相对较低的支承系统,以改善其局部频率特性,消除静电力矩引起的转速衰减。实验给出了常规和改进支承系统的转速测量结果,并进行了比较,从中分离出静电力矩的大小。结果表明,通过改变支承控制系统局部频率特性,可以消除静电降速力矩,最终提高了转子转速的长期稳定性。  相似文献   

5.
一、引言静电陀螺仪是一种新型陀螺仪,它的转子支承于静电场内,这样从根本上消除一般机械支承所具有的摩擦力矩及机械磨损等问题,因此这种新型陀螺仪受到了人们的注意。静电陀螺仪的转子是一个球形薄壳,它在高真空球腔内转动。在设计静电陀螺仪转子  相似文献   

6.
静电陀螺仪球形转子静态变形分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
对静电陀螺球形转子在外受和未受大气压作用进行了理论和有限元数值分析.理论分析以弹性力学为依据,有限元分析对转子进行三维实体建模,并利用有限元软件ANSYS进行了变形分析与仿真,得出了上述两种状态下球形转子的静态变形,为补偿或减小转子的动态变形,提高转子的动态精度提供了理论依据.  相似文献   

7.
静电轴承具有无磨损、衡速精度高等优点,通常被用于高精度的惯性仪表系统.由于加工误差和高转速下的离心变形,轴承球形转子不可避免地存在质量偏心,因此在系统内会产生附加的静电干扰力和静电干扰力矩,影响转子的恒速性能和惯性仪表的精度.本文提出了用陷波器来抑制振动的方法,实验表明采用这种方法后,转子所受的静电干扰力降低75.51%,静电干扰力矩降低88%,转子位移减小51%,转子的振动得到了有效抑制.  相似文献   

8.
本文根据几年来研究静电陀螺支承系统的经验,分析和总结了支承系统的几个控制问题,并 取得了相应的结果。这些结果将有利于进一步改进支承系统的品质,并且为设计支承系统提供了 依据。 静电陀螺是一种高精度的新型陀螺。为了确保静电陀螺稳定、可靠、高质量地运行,必须要有一个高质量的支承系统,使陀螺高速旋转的转子(球)精确地支承于间隙极小的真空腔体(碗)之中[1]。如果支承系统稍有差错,往往就会使陀螺精度下降,乃至整个陀螺完全破坏。所以静电陀螺支承系统对陀螺来说具有特殊重要的意义。 本文根据几年来从事支承系统研究工作的经验,就支承系统的若干控制问题加以总结,以供参考。  相似文献   

9.
本文从静电陀螺捷联系统应用方案考虑,用有限元法分析我国现有结构静电陀螺空心转子离心变形,转子结构模型的内表面由赤道环、过渡圆和圆球面三部分组成,外表面为椭球面.按支承电极的实际情况,推导了全姿态读取时离心变形中高次谐波产生的电场干扰力矩的表达式.仿真结果表明,现结构静电陀螺仪组成捷联系统,高次谐波将严重影响系统精度的提高,必须在干扰力矩模型中予以补偿.  相似文献   

10.
静电陀螺寻北仪静电力干扰的仿真分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
以静电陀螺仪为核心部件的静电陀螺寻北仪是一种高精度的寻北仪器,其中静电力干扰是主要干扰源之一。本文针对静电陀螺寻北仪中的静电力干扰进行仿真分析。图形仿真结果直观地表明了转子的二次谐波、三次谐波,沿x轴、y轴相对电极的面积差,沿x轴、y轴的电极错位以及转子中心相对电极中心的偏移对干扰力矩影响的性质及大小。仿真结果可作为结构及系统设计的参考。  相似文献   

11.
有源静电轴承起支过程的非线性控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
静电球轴承起支过程中,双边支承下的非线性与轴间耦合较强,必须配置支承垫才能实现任意姿态起支。为了解决静电球轴承无支承垫时的任意姿态起支问题,研究了基于无预载电压偏置的单边支承控制方法。根据非线性的静电力模型,应用反馈线性化方法构造出非线性控制器,使得系统在大范围内精确线性化,然后应用线性系统理论进行设计。实验结果表明,结合单边支承方案与非线性控制方法能够实现静电轴承在任意姿态下的平稳起支,无需配置支承垫,大大简化了对支承电极的工艺要求。  相似文献   

12.
给出了一种等效载荷法,运用有限元分析软件对空心铍转子进行分析,得出在0.3~0.4 MPa下加工的转子工作时圆度较好,从而为加工长球形空心铍转子提供依据。  相似文献   

13.
静电陀螺仪球形转子静态变形分析   总被引:4,自引:1,他引:3  
对静电陀螺球形转子在外受和未受大气压作用进行了理论和有限元数值分析。理论分析以弹性力学为依据,有限元分析对转子进行三维实体建模,并利用有限元软件ANSYS进行了变形分析与仿真,得出了上述两种状态下球形转子的静态变形,为补偿或减小转子的动态变形,提高转子的动态精度提供了理论依据。  相似文献   

14.
利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形铍转子的4种典型结构进行离心变形的计算及变形仿真,讨论不同结构转子的动态变形及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施。  相似文献   

15.
为了实现对静电目标信号的提取和正确识别,本文对静电探测信号的形式以及干扰信号的形式进行了分析.提出采用基于Stein无偏似然估计(SURE)的小波软阈值去噪方法对静电探测信号进行处理.对SURE去噪方法的基本原理和改进方案进行了介绍.提出了自适应调整学习速率的方法,可以在提高运算速度的基础上得到信号的无偏似然估计.通过编写Matlab仿真程序进行验证,获得了较好的去噪结果.通过对几种软阈值去噪方法的仿真结果进行比较,可以看出该方法适用于频率成分较复杂的静电探测信号处理.  相似文献   

16.
静电透镜优化设计的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文采用以改进型Powell法为基础的有约束参数优化方法研究静电透镜的设计。对优化中关键的场计算问题采用数值计算和近似解析解结合的方法解决。编制了一套优化计算程序并实际优化设计了一种四电极透镜,在最大电压比不超过10的条件下得到C_e/F≤0.45、C_N/F≤1.84,结果表明优化速度大大提高,优化结果理想而得到的结构非常简单,具有实用意义。此方法特别适用于实用多电极透镜的设计。  相似文献   

17.
基于有限元分析的静电探测器电极设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据静电理论,研究了利用旋叶式三维静电探测器对空中目标进行测向的方法.根据三维静电探测器测得的三路信号可实时给出目标方位角和俯仰角.分析了感应电极叶片数量与感应电流幅值之间的关系,应用有限元分析软件ANSYS对静电探测器电极结构进行了设计仿真计算,对不同叶片数的探测电极的感应电荷变化量进行仿真,分析了边缘效应的影响.根据计算结果给出了静电探测器电极的优化设计参数,为旋叶式三维静电探测器电极设计提供基础和指导.  相似文献   

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