霍尔元件在超声波电动机定位控制中的应用

针对超声波电动机断电自锁、控制响应快等优点，提出了一种以霍尔元件为电机转子位置检测器、基于DSP控制的超声波电动机步进定位控制系统：系统具有结构简单、精度高和运行可靠等优点，实验结果表明方案可行。     

预压力对超声波电机特性的影响研究

为了降低旋转行波型超声波电机（TWUSM）运行过程中产生的噪声，研究了预压力对TWUSM模态频率以及噪声特性的影响.利用D’Alembert原理和假设模态法，建立了受预压力作用下TWUSM定子的一维振动模型和频率方程，通过分析该模型和频率方程，研究了预压力对TWUSM模态频率的影响.利用Hamilton原理和应力-应变、应变-位移及电势-电场之间的关系，推导了TWUSM定子的有限元(FEM)模型，研究了预压力对TWUSM振动模态混叠以及噪声特性的影响.结果表明,TWUSM模态频率随预压力的增加而升高，增加预压力可以避免TWUSM出现模态混叠现象和抑制TWUSM噪声强度.     

基于神经元自适应PID的超声波电机速度位置控制

超声波电机是强非线性时变系统,用常规的PID难以取得满意的效果.针对超声波电机的速度和位置控制,提出了神经元自适应PID算法.由于神经元自适应PID可以在线调整其参数值,因此当电机运行情况发生变化时可以通过改变控制参数来实现速度和位置的快速跟踪.实验表明,使用神经元自适应PID算法对超声波电机进行速度和位置控制,可以达到快速响应和高精度的控制效果.     

新能源发电设备转子安全运行监测系统设计

针对新能源（如风能、抽水蓄能等）发电设备具有运行环境恶劣、工况复杂及负载扰动大等特点,开发了新能源发电设备转子安全运行监测系统,该系统由发电设备智能监测终端和监控中心服务器两部分组成.智能终端完成发电设备的智能在线监测与实时分析;监控中心服务器实现发电设备的远程监测与诊断分析.系统的设计开发为新能源发电设备安全运行提供重要保障,同时也为新能源机组振动特性研究提供了有效工具.     

大型汽轮发电机组框架式基础的动力特性研究

对大型汽轮发电机组框架式基础利用子结构法进行了动力学建模分析。平台、立柱框架部分采用梁单元进行离散化,基础底板则采用弹性薄板的Ｒitz函数近似解来模拟,从而有效地解决了基础与地基的边界接触问题。根据该动力学模型编制了ＦＦＡＳ框架式基础动力特性分析软件,对国内某电厂的１台６００ＭＷ汽轮发电机组框架式基础进行了特性分析计算,并得出了结论。     

小孔法中校准系数的有限元数值标定技术研究

由于小孔法中校准系数a和b的试验标定过程较为繁琐,以及ASTM E837-08给出的推荐值在实际测量中有一定的局限性,用有限元数值分析的方法模拟力学拉伸试验的校准过程,对中心圆直径为5.13 mm的A型应变花的校准系数进行标定.通过ANSYS构造试件和应变花粘合的三维模型,分别对薄试件钻通孔和厚试件钻盲孔的情况进行研究,分析试件贴片平面的边长、试件的厚度、钻孔直径和钻孔深度对a和b的影响,然后将标定得到的数据与ASTM E837-08的推荐值进行比较分析.结果表明,薄试件钻通孔时,钻孔直径是主要的影响因素,厚试件钻盲孔时,钻孔直径和钻孔深度是两个主要的影响因素,且它们对a和b的影响都有一定的规律性;通过有限元数值分析的方法标定小孔法中的校准系数得到的数值准确可靠,与ASTM E837-08的推荐值吻合较好,并对其数值做了较充分的扩展;有限元数值标定的方法快捷有效,可以取代复杂的力学拉伸试验校准的方法.     

大型宽频带水下振动台流固耦合动力学特性的研究

为建立水下振动环境试验系统，对大型宽频带水下振动台中运动部件的流固耦合动力学特性进行了研究.根据水下振动台运动部件大尺寸和宽频带工作的要求，提出了运动部件结构的设计原则，进而建立其在水域中的模型及流固耦合有限元方程，由此计算分析了运动部件的两个重要模态振型及频率--台面弯曲振动振型和运动部件轴向振动振型，并与空气中的计算结果进行了比较，结果表明，流固耦合使得运动部件这两个模态频率降低；进一步的实验研究表明，计算分析结果是正确的,流固耦合使得运动部件等效阻尼变大.本研究结果为研制水下振动台系统的动态设计技术和测试分析技术提供了重要的依据.     

球形行波型超声波电机的驱动数学模型

球形行波型超声波电机可以实现球面轨迹的运动,但是目前其设计仍处于经验阶段。该文从球形行波型超声波电机的原理与基本结构出发,利用坐标变换关系得到转子运动时定、转子接触面上接触力的分布情况,分析了行波定子与球转子接触点的摩擦驱动力和摩擦阻力。根据运动稳定时球转子的力和力矩平衡及行波定子的轴向力平衡关系,得到球形行波型超声波电机的驱动数学模型。通过仿真分析了结构参数和行波定子特性的影响,初步验证了上述模型。     

水下振动台动态特性的研究

水下振动台用于模拟军舰装置外壳的振动，其台面上安装有声纳传感器，用于接收来自水下的声纳信号，要求振动台垂直台面方向的振动均匀，因此，为了保证在振动台整个工作频率范围内，驱动台大小设计的合理性以及垂直台面方向振动的均匀性，对台面的动态特性进行分析是非常必要的，从推导振动台台面流固耦合运动方程出发，通过有限元方法，计算了台面在空气中和水下振动的谐响应并得出各自的共振频率，计算结果表明，台面的设计必须充分考虑流固耦合的影响。     

大尺寸高频振动台的设计

在大尺寸高频振动台的设计中，运用有限元法对其进行模态分析，通过比较其振型，进行优化设计，并对改进方案进行了谐响应分析，验证了模态分析的可能性。最终解决了大尺寸与高频率之间的矛盾，得到了理想的大尺寸高频振动台的设计方案。