旋转空间矢量算法在电压型SMES控制中的应用

研究了将旋转空间矢量算法应用于超导磁储能 (SMES)装置的可行性 ,比较分析了旋转空间矢量控制和传统矢量控制这两种控制算法在系统节点电压幅值或相位发生突变时的控制效果 ,讨论了旋转空间矢量算法在电压不对称条件下的适用性。旋转空间矢量的另一优点是可以减小计算量 ,为空间矢量控制、无差拍控制等复杂算法控制提供了条件。

旋转矢量法在平面简谐波研究中的应用

针对如何应用旋转矢量研究平面简谐波的问题,在介绍空间旋转矢量的基础上,研究了空间旋转矢量的内涵,归纳了其遵循的规律.在此基础上,探讨了波函数与空间旋转矢量、波形图与空间旋转矢量之间的相互获取方法.研究表明,采用空间(波动)旋转矢量,可以形象直观地描述平面简谐波,能够较大程度地降低分析解决平面简谐波问题的难度.

万向旋转磁矢量发生器装配误差补偿方法

三轴亥姆霍兹线圈可产生空间万向旋转磁矢量,实现胶囊机器人的精准控制,为了补偿万向旋转磁矢量发生器三轴亥姆霍兹线圈的装配误差,建立了误差模型,分析了轴线交点偏移及轴线非正交对磁场的影响,证明了误差使万向旋转磁矢量末端轨迹由圆变为椭圆,并仿真分析了磁矢量误差的空间分布,推导了线性化误差参数模型,根据最小二乘法原理进行误差参数辨识。仿真表明,该误差补偿方法可以降低线圈的装配精度要求,提高磁矢量的精度。

圆弧头立铣刀端刃CNC磨削仿真技术研究

介绍一种圆弧头立铣刀端刃的通用建模及CNC磨削仿真技术。运用空间矢量旋转原理,对过中心和不过中心端齿刃线建立通用数学模型。基于所建立的精确刃线数模,研究了立铣刀端刃前、后刀面的磨削加工工艺并计算出砂轮的运动轨迹和刀轴矢量。开发了五轴数控磨床的后置处理程序和基于VERICUT软件的虚拟仿真环境,加工出三类不同齿数的立铣刀端齿模型,对获得的刀位数据正确性进行了验证。以两齿过中心的四齿平底立铣刀为例,通过测量仿真模型和加工实物的结构参数并与设计参数进行对比,验证了提出的磨削仿真技术的可行性。

胶囊机器人弯曲环境内万向旋转磁矢量控制原理

为了以空间万向旋转磁矢量为驱动源实现肠道胶囊机器人在充满大黏度液体弯曲环境内的非接触式转向游动,基于空间交变矢量正交叠加原理,本文提出一种新的叠加空间万向均匀旋转磁矢量的物理方法,即采用三相正弦波电流在三轴正交嵌套亥姆霍兹线圈装置内叠加均匀空间万向旋转磁场.根据所归纳的反相位电流叠加定律,提出了一种有效调整均匀空间万向旋转磁场方位与旋向的控制方法,为了验证叠加空间万向旋转磁场的可行性和可控性,研制了三轴正交嵌套的亥姆霍兹线圈装置、驱动电源和新型胶囊机器人样机,并在螺旋弯管和动物肠道内进行了游动试验,结果表明均匀空间万向旋转磁场的方位与旋向均可以数字化连续调整,通过空间万向旋转磁矢量的控制,胶囊机器人可在螺旋状肠道内转弯游走,空间万向旋转磁场技术的突破将推动现代物理学与生物医学工程的发展.

磁控双半球胶囊机器人姿态的图像检测方法

提出一种双半球胶囊机器人轴线方位的姿态检测方法.以空间万向旋转磁矢量误差模型所确定最小误差方位为双半球胶囊机器人的初始图像标定位置,对初始位置胶囊自转角信息进行校正.通过内嵌相机获得胶囊初始位置与调姿后的胃肠内壁图像,对这两幅图像进行特征点识别与匹配,并结合对极几何约束,最终获得胃肠道等宽裕环境内双半球胶囊机器人轴线方位.设计了模拟实验平台,在体外猪大肠内进行试验验证了该方法的可行性,并且在双半球胶囊实际工作状态下进行试验,确定了该方法在机器人姿态检测上的实用性.