直线进给系统负载质量对伺服动刚度影响的研究

为了研究负载质量对直线进给系统伺服动刚度的影响,建立直线电动机进给系统控制模型,利用Matlab软件对模型进行仿真,分析负载质量对直线进给系统伺服动刚度的影响规律,并结合直线进给实验装置进行验证,在此基础上提出相应的改进措施。

考虑负载质量影响的电液力加载系统自适应反步滑模控制

针对被动式电液力加载系统的负载中含有较大质量力的应用场合,设计了一种自适应反步滑模控制策略,以提高系统的响应速度和加载精度。综合考虑系统非线性摩擦和液压缸的容腔效应、电液伺服阀的工作死区和电信号偏差等不确定因素以及位置干扰的影响,建立了系统的非线性数学模型;然后推导出系统自适应控制律,并利用Lyapunov稳定性理论得出自适应反步滑模控制器;最后通过MATLAB/Simulink进行系统特性分析。仿真结果表明,引入该控制器后,在质量力与负载力的比值约为1∶5的场合下,力加载系统响应速度得到有效提升,频宽可达到12 Hz,同时加载精度也有所提高,系统输出幅值误差约为1.8%,相位误差均值为-7.164°。

变质量负载四旋翼无人机抗风性研究

四旋翼无人机已越来越多的应用于农业植保方面,针对其随着农药量的减少以及外部风扰影响下导致系统的飞行性能的问题,设计了一种积分反步控制法与串级RBF神经网络PID控制相结合的控制方案。方案具有内外环结构,在外环采用积分反步法,对水平位置和高度进行控制;内环采用串级RBF神经网络PID控制,依靠神经网络自学习性对PID参数动态整定实现对姿态角的控制。仿真结果表明,与常规PID控制相比,该方案随外界干扰的波动范围更小,误差更小,证明了该方案的抗干扰性更强。

质量负载对气缸缓冲性能的影响分析

为了减小行程终点撞击,一般气缸内部都设有气缓冲装置。改变质量负载,会破坏已调定的良好缓冲,因此研究质量负载破坏缓冲的机制有重要的实用价值。通过建立缓冲实验台,在不同负载下,测量位移、速度、加速度及各个腔室的压力,阐明缓冲效果的变化;通过计算缓冲过程各能量,分析了质量负载变化破坏缓冲的机制。

对SAW谐振器气体传感器的表面质量负载与传感器性能之间关系的研究

首先研究双端声表面波谐振器的一些特点,然后从SAW技术与有机膜技术结合的角度,分析了采用谐振器(SAWR)对有机气体检测时,膜层引起的质量负载的大小对传感器性能的影响,目的是以更深层的着眼点进一步分析SAWR的使用。

含变质量负载的双连杆机械臂振动控制

本文研究了一种具有变质量负载的双连杆机械臂结构的振动反馈控制.利用刚体动力学方法计算了随时间变化的惯性力,包括伺服电机、端点时变质量负载和连杆分布质量引起的惯性力.基于有限元理论建立了双连杆-变质量结构的动力学模型,并使用Bathe法求解该时变系统动力学方程,根据响应分析了质量变化对系统动力学特性的影响,发现当质量改变时,质量变化诱发了系统残余振动幅值的剧烈变化,主要原因是质量变化引起了一个阻尼力的作用.在动力学特性分析的基础上,通过速度比例负反馈控制器,利用压电材料实现结构残余振动的主动控制.开展了多种工况下双连杆机械臂结构的残余振动控制仿真,包括随时间增大的质量负载和随时间减小的质量负载,以及典型运动形式下的双连杆.结果表明通过施加反馈控制可以有效抑制结构的残余振动,提高机械臂的运动稳定性和定位精度.

地表质量负载对格陵兰岛区域GPS站点坐标时序特征的影响

选取ITRF2008框架下格陵兰岛区域12个GPS站2013年1月-2016年12月期间的日解坐标时间序列作为研究对象,并利用极大似然估计分析地表质量负载改正前后各站点的噪声特性、速度场及周期项振幅。结果表明:站点最优噪声模型主要为白噪声+幂律噪声与白噪声+闪烁噪声,地表质量负载形变修正GPS坐标时序后,明显增加U方向闪烁噪声的成分,平均降低其速度约0.36mm/a,对水平方向影响较小;同时分别降低高程方向44.1%、14.2%的1a项、0.5a项振幅,相反,却增加了水平方向的周期项振幅。

声表面横波压力传感器的电极质量负载效应分析方法

针对声表面横波（Surface Transverse Wave,STW）压力传感器,提出了一种考虑叉指电极质量负载的有限元和微扰理论结合分析方法。首先构建包含叉指电极的有限元模型,通过计算电极表面的面电荷得到器件的等效输入导纳,由导纳谐振点处提取STW传播声场,然后根据微扰理论,由STW传播声场以及压力引起的传感器结构的应力应变,得到包含电极质量负载影响的STW传感器的灵敏度。以一种基于ST-90°X石英材料的点压式STW压力传感器为例进行了理论计算,电极厚度为0.17 μm和0.21 μm时,计算灵敏度分别为-54.9 kHz/bar和-21.7 kHz/bar,说明电极质量负载对于传感器有较大影响。制作电极厚度为0.17 μm的传感器进行测试,得到-57 kHz/bar的压力灵敏度,实验结果和理论结果吻合,证明计算方法的有效性。

加速度传感器的质量负载对果树频谱特性的影响

在振动采收中准确获取林果树固有动力学动态特性至关重要,试验过程中大多采用接触式传感器,对果树尤其是对柔性树枝所产生的附加质量对果树系统的固有特性影响不可忽略,为提升振动采收试验数值的准确性提供了理论依据与数值参考。基于质量集中法简化果树的动力学模型,推导了多自由度系统的运动微分方程组,获得了加速度传感器的质量负载对果树谐振频率的影响关系。以银杏树为试验对象,在不同树枝等距布置加速度传感器质量块,以无质量负载时测得的频谱曲线及模态特性为基准,分析了传感器数量与位置对样本银杏树频谱特性的影响。通过试验对样本银杏树的共振区与质量负载偏离进行分析,发现测点质量负载会影响谐振频率偏离左半共振区,以测试获取的谐振频率对果树进行激振无法激发起果树共振响应效果,这与理论结果一致。研究结果表明:树枝越细越柔,质量负载对谐振频率的偏移影响越大,即谐振频率偏移灵敏度越大,谐振频率最大偏移程度为无负载时左半共振区带宽的503%,且处于不同枝上的同等质量负载对每一阶谐振频率偏移量存在差异,即各阶谐振频率偏移灵敏度与树枝的柔度不完全一致。

四旋翼吊挂变质量负载建模与控制方案设计

针对四旋翼无人机吊挂变质量负载系统中存在负载摆动和外部干扰影响飞行性能的问题,设计了一种基于扩展状态观测器(ESO)和反步控制法相结合,具有内外环结构的控制方案。首先由牛顿-欧拉方程建立了四旋翼吊挂变质量负载系统的动力学模型,建立的四旋翼吊挂变质量负载系统的牛顿-欧拉动力学模型便于理解以及与实际应用相结合;其次在控制方案的外环利用ESO对负载质量变化及外部环境干扰产生的复合扰动进行实时估计,并在控制律中进行补偿,实现了水平位置的抗扰控制;控制方案的内环采用反步控制设计了稳定且抗扰性较强的姿态与高度控制律。仿真通过对所建立的数学模型施加变质量负载与外界环境干扰,验证了所设计控制方案的有效性。

折弯机同步系统中的等效质量负载

折弯机液压位置同步伺服系统中，阻尼负载和弹性负载一般都很小，除工作负载外，滑块的质量负载是系统的主要负载，它对系统的动态特性影响很大。因此，在系统建模时应根据滑块实际运动状态来计算系统的质量负载，以便使动态仿真与客观实际相吻合。系统建模时，计算系统的...

抗性负载的余弦形复合变幅杆设计及动力学特性研究

为了解决简单形状变幅杆有时无法满足实际工程应用需要的问题,运用变幅杆纵向振动等效四端网络的方法,推导出质量抗性负载的余弦形复合变幅杆频率方程和放大系数一般公式;同时讨论负载变化对变幅杆性能的影响。依据理论通式设计了一个变幅杆,应用有限元软件ANSYS对其进行模态分析和谐响应分析,结果表明:其共振频率和放大系数与设计理论值吻合较好,从而验证了设计的合理性,为超声复合变幅杆和工具的设计和应用提供了一定的理论依据。

基于能量传输模型的QCM负载效应研究

为准确、有效地区分引起石英晶体微天平(QCM)频偏的质量效应与阻尼效应,运用能量传输模型(ETM)的基本原理,推导出液体粘度和密度的乘积与石英晶体谐振器表面最大的振动幅度之间的显性函数关系式。可通过测试QCM的谐振频率与幅值信息将其负载效应分开,为QCM免疫传感器在医学中的诊断提供了一种理论基础。

负载参数对微型摆式内燃机的影响机制分析

建立了微型摆式内燃机的零维模型,研究了质量负载和电磁负载对系统性能的影响机制。结果表明:存在最优的质量负载或电磁负载使热效率或指示功率取得最大值,且质量负载的增加会提高电负载的带载能力。同时,利用优化算法,考虑泄漏、传热和摩擦损失以模拟实际工况,得出的热效率和指示功率的最大值分别为16.7%和243.3 W。

声表面波生物传感器质量灵敏度的理论与实验验证

针对声表面波传感器在生物检测中的性能评价与优化,提出一种快捷验证适用于生物传感器的声表面波器件质量负载灵敏度的实时检测方法。首先基于二维近似假设和周期性边界条件,建立了以石英为压电基底材料、SiO_(2)为波导层的Love波传感器的三维有限元分析模型,从理论上验证了波导层对Love波传感器灵敏度的影响。在实验上,通过MEMS工艺制备以ST-90°X石英为基底的声表面波传感器,通过磁控溅射镀膜技术在其表面生长不同厚度的SiO_(2)波导层。利用热蒸镀技术在器件延迟线区域生长铝薄膜作为质量负载效应,利用Tetramethylammonium Hydroxide(TMAH)溶液对铝的缓慢腐蚀效果,模拟质量负载从有到无的逆过程,从而实现对声表面波传感器的灵敏度验证与评价,并从实验上探究不同厚度波导层对Love波传感器灵敏度的影响及其最佳波导层厚度。

陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析

GPS坐标时间序列呈现显著的季节性变化,以中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)233个GPS测站的高程方向坐标时间序列为研究对象,通过计算环境负载效应改正前后的均方根(RMS)减少率,对比了德国波茨坦地学研究中心(GFZ)与法国斯特拉斯堡大学提供的EOST不同环境负载产岛对CMONOC坐标时间序列数据的改善程度.统计结果表明:经过GFZ环境负载产品和EOST环境负载产品改正后分别有90.2%和75.54%的测站RMS减小,说明GFZ的环境负载产品对CMONOC基准站坐标时间序列数据的改善效果更好.同时发现环境负载效应不仅对GPS坐标时间序列中的季节项有明显的改正效果,对非季节项的改善效果也非常明显,经过GFZ提供的环境负载产品改正后有87.8%的GPS测站周年项振幅削弱,有82.4%的测站非季节项的RMS减小.

洗衣机洗涤性能试验新方法的研究

传统洗衣机性能评价方法是以制造商声明的额定容量作为试验负载质量进行试验。随着市场竞争加剧,部分产品尽管容量标称值不断提升,但实际洗涤筒(桶)容量并未增加,由此导致产品洗涤性能下降,损害了消费者权益。针对这个问题,新洗衣机性能标准提出了以洗衣机"洗涤筒(桶)有效容量"为基础的试验负载质量计算方法,以此彻底杜绝了洗衣机容量虚标的问题。

原位修饰富镍LiNi_(0.9)Mn_(0.05)Co_(0.05)O_(2)表面提高对硫化物电解质界面稳定性研究

富镍氧化物正极与硫化物电解质的全固态锂电池是高安全性和高能量密度储能设备之一,但界面副反应会严重影响硫化物基全固态锂电池富镍氧化物正极电化学性能,因此对富镍LiNi_(0.9)Mn_(0.05)Co_(0.05)O_(2)正极材料表面需进行原位修饰。用异丙醇铝对富镍氧化物材料的原位修饰不仅可以去除锂化合物,而且可以生成铝修饰层(Al_(2)O_(3)或LiAlO_(2)),在质量负载为10.23 mg/cm^(2)时,原位修饰的LiNi_(0.9)Mn_(0.05)Co_(0.05)O_(2)(NCM90@Al)正极在0.1 C时的放电容量为183.5 m Ah/g,初始库仑效率为81.8%。在0.5 C(1.019 mA/cm^(2))下进行20次循环后显示出95%的容量保持率。

无人自行车的负载特性研究与分析

针对一种无机械平衡调节装置的无人自行车,基于查普雷金(Chaplygin)线性化动力学模型,分别采用全阶滑模控制方法和线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制方法,研究负载的质量变化和竖直位置变化对无人自行车侧向平衡运动的影响问题。参考雅可比矩阵的方法,将无人自行车的查普雷金力学模型线性化处理,同时分别采用全阶滑模控制器和LQR控制器,按一定梯度改变负载质量和竖直位置,对无人自行车侧向平衡运动进行数值仿真和物理样机的实验研究,分析负载的质量和竖直位置对侧向平衡运动控制的影响规律。研究结果表明:若负载质量增加,车架横滚角和车把转角的超调量增大,车把力矩的超调量减小;若负载竖直向上移动,车架横滚角和横滚角速度的超调量均减小,车把转角速度和车把力矩的超调量均增大。研究结果可为无人自行车相关实验的电机型号和电池容量选用提供一定的参考。

基于疲劳试验的气缸气缓冲性能研究

气缓冲性能的优劣对气缸的工作状态及使用寿命有着重要意义。而任一工作条件的改变都可能破坏已调节好的气缓冲,影响疲劳试验的顺利进行。因此,掌握各试验因素与缓冲性能之间的关系是十分必要的。考虑到疲劳试验的特殊性,在不破坏气缸结构的前提下设计试验,分别将负载质量、缓冲针阀开度、速度调节阀开度作为单因素变量,测试不同工况下的负载位移曲线,并通过分析位移和速度曲线,获得活塞在缓冲行程终点的反弹量和残余动能,分别用于表征活塞的反弹、撞击情况,阐明各因素对气缓冲效果的影响。