HDD驱动臂结构拓扑与压电主动控制融合设计理论研究(国家自然科学基金资助项目)

河海大学电工程学院朱灯林副教授负责主持的科研项目“HDD驱动臂结构拓扑与压电主动控制融合设计理论研究”，于2005年9月22日经国家自然科学基金委员会批准立项（批准号：50575067）．该项目是我校机械工程学科2005年首次获得的国家自然科学基金资助项目．     

滤波角速率输入的圆锥误差补偿

为了提高光纤陀螺捷联惯性导航系统精度,提出了滤波角速率输入的圆锥误差补偿方法。根据滤波前后物理量圆锥效应的不同,分析滤波圆锥误差准则,并依据滤波角速率求取滤波角增量的算法,推导了滤波角速率输入的捷联惯性导航系统圆锥误差补偿中的误差补偿系数和误差主项。结合光纤陀螺特性的对比仿真结果表明,滤波角速率输入圆锥误差补偿算法精度比传统姿态算法精度高2～3个数量级。滤波角速率输入圆锥误差补偿算法更贴近工程,对提高角速率陀螺构建的捷联惯性系统精度具有重要理论和工程意义。     

基于全温范围的多通道光纤陀螺自动检测系统研究

介绍了一种基于全温范围的多通道光纤陀螺自动检测系统的方案,给出了系统的硬件环境设计思想, 进行了多路陀螺测试数据采集模块、环境实验机控制模块、自动转台控制模块、测试报告打印模块的设计和 实现。本系统可实现全温范围内多路陀螺同时测试,提高了光纤陀螺的测试效率,可为光纤陀螺工程化服 务。     

压电传感材料与结构的变形传递模型

对结构材料与压电陶瓷传感器的应力应变传递关系进行了研究。根据剪应力滞后分析,提出了一种专门针对此智能材料的三层应力模型,得到了结构材料与传感器之间的应变传递因子,并通过计算机仿真实验,分析了粘接层和压电性质对应变传递应子的影响。     

提高(K0.5Na0.5)NbO3 陶瓷压电性能温度稳定性的新方法

分析了(K_0.5Na_0.5)NbO₃(简写为KNN)基陶瓷压电性能温度稳定性差的原因, 结合KNN固溶体的相图, 提出了解决KNN 基陶瓷压电性能温度稳定性差的新方法. 为了验证此方法的可行性, 设计了 0.9(K_1-xNa_x)NbO₃-0.06LiNbO₃-0.04CaTiO₃(简记为KNLN-CaTiO₃)陶瓷. 系统研究了KNLN-CaTiO₃ 陶瓷的结构和性能. 实验结果表明: KNLN-CT(x=0.54)陶瓷在宽阔的温度范围(25~320℃)内表现出良好的温度稳定性, 在 x=0.54 处获得了相对较高的压电性能(d₃₃=152pC/N). 这个结果证实了我们提出的解决KNN 基陶瓷压电性能温度稳定性差的方法是可行的,具有使用价值.     

基于压电陶瓷的惯性驱动器控制技术研究

由于压电陶瓷迟滞效应和摩擦力非线性等因素影响,压电惯性驱动器开环控制存在着一定的误差,定位精度较低。为了提高压电惯性驱动器的定位精度,满足高精度控制的需要,提出了基于前馈补偿的模糊PID反馈混合控制器。设计了开环、前馈开环、模糊PID闭环反馈三种控制方式,对压电惯性驱动器定位精度的控制效果进行了相关的试验测试。试验表明,基于前馈补偿的模糊PID闭环反馈控制有效提高了压电惯性驱动器的定位精度,减小了稳态误差,在16μm的运动范围内,定位精度达到0.04μm。     

航空发动机中加速度传感器的应用

<正>发动机是飞机的心脏,为保证飞机操作系统绝对安全可靠、飞行安全,必须在发动机上安装相应的传感器,用来测量发动机的工作参数,随时监控发动机的工作状态。加速度传感器在发动机研制、生产和使用过程中,对发动机进行振动测量和监视。目前用于航空发动机振动测量的传感器主要是磁电式速度传感器和压电加速度传     

基于MEMS的压电厚膜谐振梁能量收集器的研究

在谐振梁能量收集器中PZT膜材料的制备起着至关重要的作用,复合结构的锆钛酸铅(PZT)厚膜采用溶胶-凝胶方法旋涂在硅基的Au/Cr/SiO2/Si结构衬底的制备方法,主要因为溶胶-凝胶制备方法简单,成本低适合于集成制作.改进PZT组分和和0-3混合法及复合结构的Au/Cr/SiO2/Si衬底,使制备的PZT厚膜避免了厚...     

钛酸钡/互穿聚合物网络复合材料的研究

为进一步提高IPN材料的阻尼性能,将PU/VER IPN与钛酸钡(BT)压电陶瓷复合制备BT/IPN复合阻尼材料,并进行极化处理.研究了压电复合阻尼材料的阻尼性能、压电常数、相对介电常数和微观结构.结果表明:经1 000℃煅烧后的四方相BT粒子在IPN基质中分散较为均匀,孔洞和缺陷较少.极化使得BT/IPN复合材料的阻...     

基于压电传感器的电荷放大测量电路的优化方案

从压电传感器的工作特点、适用范围和影响压电传感器工作性能的主要因素出发,在给出了压电传感器两种测量电路的基础上,进一步分析了电荷放大器测量电路的性能.提出设计一种差分放大形式的信号调理电路来减小干扰和漂移,通过EWB电子仿真软件对所设计的信号适调电路进行仿真,结果表明,差分放大形式的信号适调电路达到了预期的优化要求.