超精密机床的变增益交叉耦合控制研究

超精密加工的轮廓精度控制直接影响到工件的加工精度,交叉耦合控制算法通过对2轴进行协调而影响轮廓控制精度。在分析超精密数控机床误差模型的基础上,将变增益交叉耦合控制算法引入超精密数控机床的伺服控制。实验结果表明变增益交叉耦合控制算法可以在不改变位置环的情况下,有效提高系统的轮廓精度。     

石英湿法腐蚀及侧壁晶棱修平工艺研究

以石英陀螺的微结构为研究对象,对石英的湿法腐蚀规律进行研究.选用500 μn厚Z切向石英片,蒸镀10 nm厚Cr膜和200 nm厚金膜作为掩模层,选用40%氢氟酸和40%氟化铵的1:1混合溶液作为腐蚀液.通过在不同温度下的腐蚀试验,表明腐蚀速率随温度增加而增大,温度过低腐蚀过慢影响腐蚀效率,温度过高使石英侧壁表面粗糙度增加.经过试验摸索,在70℃下腐蚀,可获得表面质量较好的石英微结构.石英在湿法腐蚀中结构侧壁会产生两级晶棱,根据侧壁主要晶面的腐蚀速率,计算出修平侧壁两级晶棱所需时间分别为8h和27h,经过试验验证,在预计时间内,石英侧壁晶棱基本修平.     

基于CAD模型的工件定位算法研究

介绍了基于CAD模型的工件定位方法,利用代数学工具描述了三类工件定位问 题,给出了求解算法;从收敛性、精度、效率等方面出发进一步分析了算法的性能,对定位算法 进行了效率和收敛性方面的优化;给出了仿真实例.     

微机械陀螺的一种微弱信号检测算法的分析与仿真

针对常用的微机械陀螺微弱信号检测方法不能很好地抑制信号带内噪声的不足,提出了一种基于整周期采样的求和平均处理算法,该算法等效地实现了低通滤波和减采样的功能.仿真表明它可以完全抑制信号中混杂的一系列特定频率的周期性噪声,对带内和带外的各种噪声成分抑制效果非常显著,并且可以大大节省系统资源的占用率.     

基于绝对稳定性的异步电机转速自适应辨识方法

基于非线性控制系统的绝对稳定性定理,提出了一种新的通用异步电机转速自适应辨识方法。通过理论分析可以证明传统的MRAS(模型参考自适应方法)转速辨识算法就是该理论的一种较优实现形式,从而从另一方面证明了MRAS转速辨识方法的稳定性,并且解决了传统MRAS算法中武断的忽略磁链观测误差的问题。在MATLAB/Simulink环境下对该理论进行了仿真验证。     

异步电动机直流转矩控制系统性能的实验研究

对异步电机直接转矩控制中的碱链控制特性和振荡现象进行了实验研究,分析了定子磁链控制的主要影响因素和一种振荡现象可能发生的原因,对直接转矩控制的帝用化具有借鉴意义。     

光学平面镜面离子束修形中速度模式的实现

针对光学平面镜面离子束修形工艺中,目前采用的位置加工模式额外加工时间长、精度不高的缺点,提出离子束修形工艺中的速度加工模式,并给出速度加工模式中如何根据驻留时间计算加工中进给速度的方法。使用速度模式在自研的离子束加工机床KDIFS-500上进行了验证试验,对一块直径98 mm的微晶玻璃平面样镜进行修形,加工时间为17.5 min,样镜经过一次加工后,其面形误差的方均根值由初始的33.2 nm提高到了3.1 nm,面形收敛比高达10.7。试验结果表明,速度模式加工比位置模式加工可以缩短加工时间,提高加工精度,获得更大的面形收敛比。     

一种非线性PD控制器设计

为了提高PD控制器的性能,提出了一种非线性设计方法。利用电容极间电场和PD控制器的控制作用之间存在的一些相似性,构造了一种非线性函数,并以此形成一种非线性PD控制器,这种控制器能为系统的运行状态提供灵活的增益策略;利用系统的运行状态信息,在相平面中实时旋转该电容结构,可以减少这种非线性PD控制器的设计参数。通过对一个机械手系统进行仿真,结果表明,这种控制方式能够获得较好的系统动态响应速度和参数鲁棒性能。     

2-DOF冗余平面并联机构的奇异位形与冗余性研究

首先介绍一种 2 DOF冗余平面并联机构的奇异位形 ,然后分析了奇异位形对机构精度、刚度的影响 ,定义了一种机构性能的度量指标 ,最后阐述了采用驱动冗余减小和消除奇异位形影响方法及效果     

局部多孔质气浮止推轴承的设计研究

建立了局部多孔质气浮轴承的理论模型,该模型考虑了轴承气膜交界面处的切向速度滑移。利用有限元方法对所建立的模型进行了理论仿真,轴承静态特性的仿真与试验结果取得了较好的一致性,说明经过修改后的雷诺方程可以用来作为局部多孔质气浮轴承研究的理论模型。利用该模型成功计算出不同渗透系数、不同厚度及不同直径的局部多孔质气浮轴承的流量、承载及刚度特性,并给出了相应的变化曲线。根据仿真结论,提出了局部多孔质气浮止推轴承的设计准则。另外,从理论上将该类轴承与全多孔质类型气浮轴的承特性进行了对比,表明局部多孔质气浮轴承有着优良的特性,有很好的应用前景。