三相电压源型逆变器馈电两相混合式步进电机预测电流控制

双H桥馈电两相混合式步进电机(HSM)使用两个独立的控制器分别调节两相电流,存在硬件结构复杂和电流脉动大等问题,建立三相电压源型逆变器(VSI)馈电两相HSM驱动拓扑模型,提出了使用一个预测控制器同步调节两相电流的策略,实现了有限控制集模型预测电流控制(FCS-MPCC)和无差拍预测电流控制(DPCC)两种预测控制算法。首先,建立了非平衡电路结构下VSI的空间电压矢量模型;其次,通过构建电压控制集、电流预测模型及代价函数实现了FCS-MPCC;最后,通过改进空间电压矢量脉宽调制,实现了DPCC。仿真和实验结果表明,新驱动拓扑下的预测控制器具有良好的动、静态特性,电流脉动小,算法易于实现。

热轧卷取设备芯轴的设计与研究

热轧卷取法为PHC管桩端板的生产提供了一种新的工艺,该方法充分利用了轧制后带钢的余热并通过横向卷取将带钢卷绕成螺旋形,后经切割压平焊接等工序得到端板毛坯。使用该方法的卷取设备中卷绕部分机构尤为重要,需要对带钢的卡紧定位以及芯轴的强度进行分析。

热剪前转辙器导槽的改进试验

根据轧线的工艺要求,生产不同规格的钢材对应转辙器导槽也不同,所以生产人员需要耗费大量的时间更换对应的导槽,通过采用丝杠螺母结构,将其进行改进,使得改进后的导槽适用于不同规格的钢材,并在现场进行试验,发现导槽更换时间减少了80%,明显提高了生产效率,并节约了生产成本。

一种扭簧变刚度柔性关节的设计与研究

变刚度关节由于其固有的柔性特征,可实现人与机器人在非结构化环境下的安全交互。针对扭簧扭转时中径发生改变提出了一种具有非线性刚度的紧凑型柔性关节,并满足常用的力作用情景"小载荷,低刚度;大载荷,高刚度"。首先,给出柔性关节模型,采用扭簧以及开口套作为基本弹性元件,通过调节螺母滑块的位置,使钢球挤压开口套并改变扭簧中径,实现对关节的刚度调节。其次,结合弹性变形理论,分析描述了柔性关节中弹性元件的力学本构方程和截面应力分布规律,得到关节的转角、扭矩及刚度间的关系。最后,根据关节转动不同角度以及施加不同载荷以获取扭矩与刚度变化的仿真数据,结果表明该柔性关节的设计是有效的,同时,可为研究该类扭簧变刚度的力学行为提供理论参考。

热轧卷取PHC管桩端板的带钢截面变形分析

热轧卷取法主要是将带钢绕制成圆柱螺旋形,大大提升了PHC管桩端板的生产效率。带钢卷取过程中,外侧纤维受拉而减薄,内侧纤维受压而伸长,导致圆环端板内外侧厚度不同,影响产品质量。选取常用尺寸外圆直径为Φ510 mm、内圆直径为Φ295 mm、厚度为23 mm的端板毛坯为例,为使卷绕之后端板内外侧厚度一致,通过金属塑性变形理论计算所需带钢横截面尺寸为24 mm×21 mm×112 mm,将该尺寸截面的带钢利用ABAQUS进行卷绕模拟并分析,最终得到的毛坯截面尺寸为22.6 mm×23.5 mm×109.2 mm,卷取的模拟结果与理论计算结果较吻合,从而确定用热轧卷取法生产端板毛坯的合理截面尺寸。