基于超磁致伸缩材料的采油振动器研究

为了解决石油开采过程中产量低及开采成本高的难题,提出了以超磁致伸缩振动器作用油层提高原油产量的新方法.基于残余原油Bingham体的流动模型,分析了在原油流动过程中利用振动解堵的工作原理,给出了谐振频率和声强确定的依据及其计算方法.设计了由驱动器和声辐射器等组成的井下振动采油系统,建立了振动器的动力学模型,并进行了驱动电流与驱动器输出力大小之间关系的实验研究.实验表明,以超磁致伸缩材料为核心驱动元件的驱动器,能够为声辐射器提供足够大的动力,其最大输出力受到励磁电流、输出位移和预压应力等影响.     

现场总线在控制系统改造中的应用

现场总线控制系统是一种全分布式开放通信控制系统,WMBPS(Weighting Measuremeni Banding Pinstamp Stencil)改造中采用PROFIBUS总线方式提高了信号传输的稳定性,缩短了改造工期,减少了改造工程,在实际改造中取得了显著的成效.     

基于ΔE效应的超磁致伸缩微振动减振器的试验研究

论述了基于ΔE效应的超磁致伸缩微振动减振器的试验研究,分析了直流磁场导致Terfenol-D的杨氏模量变化及其对减振器的共振频率影响,提出了利用调节激励线圈中的电流改变Terfenol-D的应用磁场强度,导致Terfenol-D材料的弹性模量变化,从而使减振器共振频率在一定范围内改变的方法。通过简易悬臂梁机构进行的试验验证表明,利用Terfenol-D材料弹性模量的电气可调谐性能够实现减振器的共振频率调谐。     

稀土超磁致伸缩执行器优化设计及控制建模

研究了超磁致伸缩执行器设计中电、磁、机械及热设计中的优化方法，包括线圈的几何尺寸优化、磁路及偏磁场设计、预压力设计、考虑温度效应的修正模型等；建立了超磁致伸缩执行器基于输入电压一输出位移的控制模型，实验测得系统频率响应曲线与仿真结果一致。     

复合前馈补偿的超磁致伸缩执行器精密伺服控制

研究了一种内嵌超磁致伸缩执行器(GMA)的智能镗削装置,针对GMA迟滞非线性,给出了一种基于复合前馈补偿的精密伺服控制方法。简要介绍了经典Preisach迟滞数值模型的实现方法,给出了一种基于迭代的迟滞非线性补偿方法以避免直接求取Preisach逆模型。讨论了迭代算法的实现步骤,验证了算法的可行性。分析了异圆销孔的镗削加工特点,在迭代补偿的基础上设计了重复控制补偿器,并结合两种补偿方法,给出了一种基于复合前馈补偿的PID控制方法,最后通过实验检验了方法的有效性。实验结果表明:在开环情况下,所给的迭代算法可以将GMA的迟滞非线性由补偿前的-15.7%~+11.8%减小到-4.6%~+5.2%,而基于复合前馈补偿的PID控制则可将误差进一步减小到±1 μm以内。实验表明,迭代补偿算法是有效的,该算法在补偿迟滞非线性的同时可避免直接求取Preisach逆模型,而基于复合前馈补偿的PID控制方法还可进一步提高GMA的控制精度。     

多缸同步提升电液系统建模和控制

针对多缸同步提升电液系统,在分析系统运动的数学模型和液压缸的冗余性问题后,提出一种具有二级的非线性系统控制器。该控制器的外环级采用线性多输入多输出系统的定量反馈控制理论和冗余性分析策略,以获得多缸同步运动所需的各缸期望负载压力；内环级由n个基于扰动观测的单输入单输出液压缸非线性负载压力控制器组成,用于在有扰动情况下实现对每个提升缸期望负载压力的精确跟踪控制。以四缸同步提升系统为实例的运行结果表明,该控制策略可以有效地实现多缸运动同步控制。     

稀土超磁致伸缩材料高速强力微位移机构的开发及动态响应特性研究

研究了稀土超磁致伸缩材料 (Tb0 .2 7Dy0 .73) Fe1 .9(商品名为 Terfenol- D)微位移机构的设计方法 ;建立了基于 Terfenol- D棒的高速强力电磁阀的动态响应特性模型 ,这一模型对基于 Terfenol- D的产品设计具有重要的参考价值 ,并用计算机对这一模型进行了仿真 ,与实验结果进行了比较、分析。     

高速强力电磁阀在柴油机电喷系统中的应用研究

介绍了电控泵－管－阀－嘴（ＰＰＶＩ）柴油喷系统中高速强力磁阀的研制和相应的电控单元的工作过程。采用高频脉宽调制（PWM）波对高频斩波电流源驱动电路进行控制实现强力电磁阀的驱动,分析了电磁阀的动态响应特性,给出了电磁阀实现稳定位移输出的控制方法,分析了喷射过程。给出了射控制和电磁阀时间控制的软件和硬件实现方法。     

基于SFC的上位机控制程序设计研究

介绍了用PLC的编程语言标准之一的SFC(顺序功能图)进行上位机控制部分程序的设计与编程,分析了程序设计与编程的可行性以及采用这种方法的优点,并对SFC用于上位机控制程序出现的死等问题提出了解决方案,生产实践证明,将SFC的编程思想用于上位机控制程序的设计与编程完全可行而且可以极大地提高上位机编程的效率和效果。     

多面轴的几何设计和数控加工

从多面圆弧型截面的结构特征分析着手,给出了圆弧型多面轴的几何设计方法,从而获得数控磨削加工控制模型,按照该模型磨削圆弧型多面轴仅与面数、轴的最大外径和平均直径有关,面与砂轮直径的大小、工件毛坯的大小无关,且磨削多面孔时可用同一个数学模型。实际加工证明理论该是正确的,控制方法是可行的,为多面轴联接的推广应用奠定了基础。