微马达结构、气隙磁场和绕组层数对微马达输出力矩的影响

电磁型微马达以其输出力矩大、运行寿命长、易于实用化的优点成为微机电系统、微型机器人和微型可动部件理想的驱动器。从微马达结构、气隙磁场、转子厚度、转子写入磁极数和定子绕组的层数对微马达输出力矩的影响进行了分析和讨论。

漂浮基柔性臂空间机器人输出力矩受限的自适应PID输出反馈

针对输出力矩受限的漂浮基柔性臂空间机器人的控制问题,结合系统动量守恒关系和拉格朗日方法建立了系统动力学模型;利用奇异摄动法,慢变子系统设计了输出力矩受限情况下仅有位置传感、建模不确定性及干扰的空间机械臂系统协调运动的自适应PID输出反馈控制算法,快变子系统设计了线性二次最优控制方法主动抑制。该算法采用高精度滤波器估计机器人关节速度,使得整个系统的闭环控制仅需位置输出反馈;在控制率中引入饱和函数,保证输出力矩在给定限制范围内,同时采用自适应PID控制器补偿建模不确定性和干扰。基于Lyapunov稳定性理论证明了该算法可确保控制系统是渐近稳定的,针对平面两关节漂浮基柔性臂空间机器人的仿真结果表明了所提出的控制方案良好的跟踪性和快速收敛性。

有限转角力矩电机输出力矩不对称分析

针对某型旋转伺服阀用有限转角力矩电机在不同旋转方向下输出力矩不对称进行分析,并提出一种解决方案。原样机采用6极6槽电磁结构,该电磁结构存在齿槽转矩,蜗卷弹簧为维持转子零位位置时需要克服齿槽转矩而产生反向力矩。定位力矩方向与转向相反,而蜗卷弹簧力矩不受转向影响,蜗卷弹簧力矩导致了电机在不同旋转方向下输出力矩不对称。经过故障定位及仿真分析,提出了一种6极9槽的改进方案,新样机的电磁方案齿槽转矩可忽略,蜗卷弹簧产生的力矩与电磁转矩相比可忽略不计。新样机经测试,两个旋转方向输出力矩基本一致,有效解决了有限转角力矩电机输出力矩不对称问题。

轧机电动机额定输出力矩计算公式的修正

笔者近期在应用《轻金属材料加工手册》(下册)计算一部两辊轧机所需电机额定功率时,出现了问题,现叙述如下,以便和广大读者交流探讨。一、问题的发现《轻金属材料加工手册》(下册)

谐波齿轮减速器额定输出力矩的研究

本文从理论上分析了一种具有凸轮式波发生器谐波齿轮减速器的额定输出力矩，介绍了一种用伪随机械荷法测定谐波齿轮减速器额定输出力矩的快速测量方法，提出了一种新的数据处理办法。这种数据处理办法可以利用试验结果直接计算谐波齿轮减速器在任何载荷下的使用寿命以及达到额定寿命时的Ｔ０值，本文使用这种测量方法和数据处理办法对一组谐波齿轮减速器进行了实测和计算。

基于综合驻车式卡钳设计理论输出力矩浅析及优化提高

文章叙述了综合驻车式卡钳的工作原理,以及在制动系统中匹配计算中出现的一些问题,为提升综合式卡钳驻车的制动输出力矩性能,重点分析了驻车性能影响因素,例如滚珠槽的角度、调节器与螺杆间之间的间隙值、制动块初始摩擦系数,并通过台架试验与实车驻车性能试验结果对比,分析如何控制这些变量在匹配开发计算的优化提高,这些方法是解决综合式卡钳驻车制动的关键所在。

齿轮七杆机构破碎机机械增益提高输出力矩研究

根据齿轮七杆机构破碎机组成和工作原理,对齿轮七杆机构破碎机是新型的物料破碎设备,得出机械增益理论的应用是提高破碎机输出力矩的关键。

基于粒子群算法的并联机器人输出力矩优化与仿真

针对当前平面机构3自由度RRR(3-RRR)并联机器人运动输出力矩值变化范围大、机构运动不平稳等问题,以输出力矩值最小化为目标对运动机构3-RRR进行相关尺寸优化.构造了机构3-RRR动力学模型,给出了机构3-RRR的8种工作模式,简化机构模型并推导逆运动学方程式.采用粒子群算法对机构3-RRR横截面半径、连杆质量及平台质量进行优化.机构3-RRR末端执行器选择PID方案,通过MATLAB软件对优化后的机构3-RRR的8种工作模式输出力矩值进行仿真,并且与优化前形成对比.仿真显示,优化后的机构3-RRR的8种工作模式输出力矩值变化范围比优化前小,整体波动很小,运动平稳.采用粒子群算法能够减小机构3-RRR的输出力矩值,保证机构运动平稳性.

基于力矩输出原理的控制力矩陀螺装配工艺方法研究

介绍了控制力矩陀螺产品的输出力矩原理,利用力矩输出原理的正向分析法,分析了影响输出力矩的三方面因素:角动量变化范围、低速框架转速稳定度、高速和低速框架轴垂直度。然后再进行分解,最终分解出多项装配工艺要点。另外,介绍了装配过程中遇到问题和解决办法,后续类似产品的装配工艺具有一定的指导和借鉴意义。

存在关节力矩输出死区及外部干扰的漂浮基空间机械臂积分滑模神经网络自适应控制

探讨了载体位置和姿态都不受控时,漂浮基空间机械臂在带有关节力矩输出死区及外部干扰情况下轨迹跟踪的控制算法设计问题。死区与外部干扰影响系统的跟踪精度与稳定性。为此引入积分型切换函数,减少外部干扰引起的稳态误差,并利用径向基函数神经网络逼近动力学方程的未知部分,设计了一种积分滑模神经网络控制方案。控制算法的优点是,在死区斜率与边界参数不确定及最优逼近误差上确界未知的条件下,可以利用最优逼近误差、死区及干扰的补偿项来消除影响。李亚普诺夫稳定性分析证明了闭环系统的稳定性,且轨迹跟踪误差将收敛到0的某个小邻域内。仿真算例证实了该控制算法的有效性,实现了空间机械臂的轨迹跟踪控制。

钻夹头提高输出夹紧力矩的研究

根据钻夹头的工作原理,对其进行了力学分析和计算,导出了钻夹头夹紧力和输出夹紧力钜的计算公式。通过调整钻夹头的某些几何尺寸和材料间的摩擦系数,能够提高夹紧力和输出夹紧力矩。

力矩输出能力最优化混合执行机构操纵律设计

当航天器执行高动态敏捷机动或者姿态动态跟踪控制等任务时,常使用控制力矩陀螺(control moment gyroscope,简称CMG)和飞轮(reaction wheel,简称RW)构成的混合执行机构来提供大力矩。提出了基于力矩输出能力最优化的混合执行机构操纵律,从几何角度出发,给出了力矩输出能力最优的CMG框架角速度和RW角加速度,通过引入参数,并讨论参数的设置的最优,使得框架转速误差和输出力矩误差的混合二次型达到最小,保证了混合执行机构在输出力矩误差最小的情况下,力矩输出能力最优。以金字塔构型的CMG集群和正交的RW集群构成的混合执行机构为例,对基于力矩输出能力最优化的混合执行机构操纵律进行合理化分析,证明了引入参数的作用,并且证明了混合执行机构不存在CMG奇异情况。仿真结果表明,基于力矩输出能力最优化的混合执行机构操纵律解决了CMG奇异的问题并使得RW不陷入饱和,输出力矩误差较小,输出力矩能力强,能够应用于航天器大角度机动任务。

非接触法在微电机力矩测试中的应用

为解决温度、振动、摩擦力、空气流动等因素对微电机力矩测试精度影响大的问题,提出了利用非接触法对微牛·米级微电机输出力矩进行测试的测量方法。对自行研制的测试设备——微力矩测试仪的工作原理及测试精度进行了详细分析。用所提出的测试方法和设备对电磁式微电机的力矩特性进行了测量,测试结果表明:该测试方法测量精度高,能够满足微牛·米级微电机力矩特性测试的要求。

单框架控制力矩陀螺的试验与应用

为了增加控制力矩陀螺的输出力矩,改善其控制作用,将采用两个单框架控制力矩陀螺并列分布的方式。依据力矩试验台架,在不同转子转速数值的不同框架角速度值下进行试验;并对两轮车侧倾自平衡进行控制试验;结果表明了两轮车侧倾15°的自平衡有着较好的控制效果。研究表明这种并列方式的陀螺能够改变角动量和增大输出力矩,对控制力矩陀螺的研究有着重要的研究意义。

考虑漏磁的力矩马达磁路建模方法及特性分析

针对电液伺服阀中力矩马达磁路中存在的漏磁现象,本文解决了已有的磁路模型存在建模精度不高的问题。本文考虑控制线圈处的漏磁和工作气隙处的漏磁,理论推导了考虑磁路漏磁的力矩马达工作气隙磁通表达式和输出力矩模型。采用数值模拟方法分析了输入电流与力矩马达输出特性的关系。结果表明:本文建立的磁路模型具有更高的准确度,验证了本文所建模型的正确性和有效性。

高精度微马达力矩动态测量装置的设计

本文提出了一种新的微马达输出力矩动态测试方法 ,设计了非接触、高精度的微马达力矩动态测量装置 。

KTM气动驱动装置的设计优化

阐述气动驱动装置的工作原理,即压缩气体和弹簧力分别驱动过程中的力矩输出;分析拨叉结构的特点,确定气源压力、活塞杆中心与拨叉中心距、活塞直径和弹簧力等四要素直接决定输出力矩;优化KTM(日本凯特姆)气动驱动装置单作用型产品结构,即箱体不变,增大气缸活塞直径和弹簧力,增大其输出力矩,使同规格的单作用型与双作用型的输出力矩相近。

SOK型液压马达的输出性能分析

研究了SOK型非圆齿轮液压马达的传动原理,分析了该型液压马达的输出排量和输出力矩的性能特征,根据最大和最小容腔的位置推导出排量的计算公式,又由齿轮间的液压力推导出输出力矩和输出功率的计算公式.最后以6阶非圆内齿圈、4阶非圆太阳轮、若干个圆柱齿轮组合成的变中心矩行星轮系为例,绘制了液压马达的瞬时排量和单腔驱动力矩随动坐标系的转角变化的运动规律,为非圆齿轮液压马达的应用提供了理论依据.

控制力矩受限的卫星姿态有限时间鲁棒控制算法

为了解决在卫星姿态控制问题中经典滑模控制器所存在的收敛速度慢、指数收敛的缺陷,同时为增强控制器对外部干扰与系统不确定性的鲁棒性,提出了一种对系统模型具有鲁棒性的快速收敛有限时间控制算法.针对传统滑模面角速度下降过快导致的收敛速率慢的缺陷,基于Lyapunov方法设计了一种具有三段式结构的有限时间滑模面,提升收敛速率并保证稳态精度,同时利用欧拉轴的特性消除有限时间控制中的奇异性问题;通过引入符号函数项,解决系统转动惯量的不确定性与外部干扰力矩问题;通过放缩控制律中的比例项解决控制力矩受限的问题;通过Lyapunov函数证明本文提出的控制律的有限时间稳定性,同时给出系统收敛的时间估计.理论分析与仿真结果均表明,提出的控制算法能够在大幅提升收敛速率的同时保证稳态精度.同时也表明了提升系统性态的关键是规划姿态角速度,即通过合理设计滑模面与期望角速度曲线可以实现提升系统收敛速率与鲁棒性的目的.