压电结构作动/传感器配置优化

提出了一种压电结构中作动／传感器优化配置的新方法．首先用有限元方法建立结构的动力学方程，并用模态方法进行降阶，然后通过Lyapunov方程分别求解扰动输入和作动器输入的能控性Grammian矩阵，通过使作动器输入的能控性矩阵向量在扰动能控性矩阵上投影长度的平方和最大值得到压电作动器的最优位置，同样的思想用于确定传感器的最优位置。     

基于机器视觉的柔性机械臂振动位移测量

 针对传统的振动位移测量方法中,间接测量法误差较大、准确度较低,而直接测量法虽能达到精度,但成本较高、实用性较差的问题,提出一种基于机器视觉的振动位移测量方法。选取电机驱动运动的柔性机械臂作为测量对象,通过CCD相机采集机械臂末端标记点运动图像,再经过阈值分割、质心检测等视觉处理,得到机械臂振动位移信息。通过搭建实验平台对该方法进行实验验证,并与压电材料测量法及仿真法得到的振动位移进行对比,结果表明,基于机器视觉的振动位移测量方法能够在不接触工况下,对柔性机械臂进行准确、实时的振动位移测量,相比于压电材料测量法,避免了公式误差等影响,具有明显的优越性。     

微纳马达在生物医疗领域中的应用

 作为微纳尺度的动力装置,微纳马达具有体积小、质量轻和驱动力大等优点,在传感检测、微纳加工和环境治理等方面表现出突出的优势,特别是在生物医疗领域具有巨大应用前景。本文阐述了生物医用微纳马达的制备及驱动控制方法,总结了微纳马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、纳米手术、吸附毒素及溶解血栓等生物医疗领域中的应用,并讨论了其在生物医疗领域面临的挑战和未来的发展方向。     

双气室油气悬挂特性研究

建立了具有优越的隔振特性的双气室油气悬挂的数学模型,基于谐波平衡法推导出了悬挂系统的等效刚度和等效阻尼表达式.公式表明等效刚度和等效阻尼是激振频率和响应振幅的函数.分析了悬挂系统的主副蓄能器刚度和节流阀阻尼系数等关键参数对于等效刚度和等效阻尼的影响,并通过双气室油气悬挂特性实验验证了数学模型的准确性.      

基于复合ADRC的压电陶瓷驱动器自适应控制

针对压电陶瓷驱动器固有的迟滞现象对其定位控制精度的影响问题,提出将自抗扰控制(ADRC)与改进Preisach逆模型相结合的控制方案.以模型输入、输出迟滞环的线性度为标准,目的是提高微动工作台的定位精度,从而提高微操作效率和成功率.为了验证所提出控制策略的有效性,通过无控制方法、改进逆Preisach控制方法、复合PID方法、ADRC控制和复合ADRC控制实验,得出所选用压电陶瓷驱动器的迟滞环比重分别为12.3%,5.8%,4.7%,2.5%,1.4%.不同控制方案所得实验结果证明,ADRC与迟滞逆模型相结合的控制方案具有良好的控制性能.     

电动小马达原理分析

由带电导线在磁场里的受力出发,分析了3个简易的电动小马达的转动原理.给出其中的电磁和力的关系,重点讨论了实际转动中,相关其他因素的影响,并给出了其中一种电动小马达的转子角速度随时间的变化规律.     

宽电压输入多端输出开关电源的设计

设计了一种基于电流型PWM控制芯片UC3842的多端反激式开关电源,对芯片外围电路进行了计算,高频电压器不仅实现了电气隔离和电源的多路输出,还具有储存能量的作用。采用精密并联稳压器TL431进行闭环控制,使用光耦器件作为调节环节,既可以控制芯片工况又能利用光耦隔离阻断强电对芯片控制电路的干扰。提出了一种基于纹波电流选取稳压滤波电容的方法,将电容的利用率提高从而延长电源的使用寿命。最后通过实验验证了设计电路的合理性,实验表明所设计的电源具有稳压性能优良、电压调整率低等优点。     

气缸盖螺母液压拆装机改造

气缸盖螺母液压装拆机是专门用于内燃机车16V240ZJ型柴油机气缸盖螺母的拆、装的设备,气缸盖组装对气缸盖的密封性要求严格,不能有丝毫的泄漏。原有气缸盖螺母液压拆装机各液压马达输出扭矩不一致,极容易造成柴油机组装后,因为气缸盖密封性不良而返工。针对内燃机车柴油机检修工艺的要求,对气缸盖螺母液压拆装机采用PLC控制器分别控制各液压马达,重新进行系统设计,消除液压马达效率不同而带来的系统误差,从而使各个马达输出扭矩均衡,提高柴油机组装一次组装成功率。     

不同加载模式下GFRP管混凝土组合柱的损伤实时监测

基于压电陶瓷主动传感技术，对GFRP管混凝土组合柱(concrete filled GFRP tube, CFGT)进行损伤监测.制作2组预埋压电智能骨料(smart aggregate, SA)的GFRP管约束混凝土短柱试件，分别进行单调和往复轴压试验，监测其损伤情况.加载过程中采集实时信号，采用小波包能量法和基于均方根偏差的损伤评判指标(damage indicator, DI)等进行损伤评估，发现小波包能量随着荷载的增大明显衰减，而损伤评判指标随着荷载的增大而增大，且在损伤达到一定程度时趋于平稳；组合柱底的小波包能量均大于柱顶的；柱底混凝土晚于柱顶破环；往复加载下的混凝土破坏先于单调加载下的.结果表明，该监测方法能有效识别组合柱在受力时的实时损伤程度，且监测信号的幅值、小波包能量、损伤评判指标均在损伤过程中表现出较好的敏感性.该方法可为该类组合柱在施工、使用过程中的实时损伤研究提供参考.     

Ion flux dropout observed near dipolarization front

An ion flux dropout near the dipolarization front （DF） at around XGSM =- 11 RE in the Earth＇ s plasma sheet was observed by Time History of Events and Macroscale Interaction during substorms （THEMIS） on March 31, 2009. The ion differential energy fluxes at energies from 450 eV to 150 keV measured by the ESA and SST instruments from THC began to decrease about 2 s before the detection of the DF and reached a local minimum 6 s later. Then, the ion fluxes gradually increased to form a dropout around the DF. The spatial extent of the dropout was about 4,000 km. For energies above 20 keV, the ion fluxes after the dropout are greater than those before it, contrary to the fluxes at energies below 20 keV. The associated ion density variation indicates that the ion flux dropout coincides with the ion density dropout. Taking advantage of multipoint observations, THD, THC, and THE detected the same DF consecutively. Only THC detected an obvious ion flux dropout; THD observed an indistinct one about 2 s before THC; no high-energy （E 〉 30 keV） ion flux dropout was observed by THE. Our study suggests that the ion flux dropout may evolve with the earthward-propagating DF, and its properties can depend on locations relative to the DF.