基于自抗扰的快速刀具伺服系统复合控制

快速刀具伺服(fast tool servo, FTS)系统是实现微机械零件加工的关键部件。以压电陶瓷型FTS系统为研究对象,将迟滞状态时滞模型、时变时滞模型以及未建模动态非线性模型引入到FTS系统模型设计中以描述颤振现象,并基于神经网络控制提出具有迟滞时滞补偿功能的复合自抗扰控制方案,以实现FTS系统的颤振控制。其中,线性自抗扰控制将内部不确定性及迟滞时滞非线性和其他干扰视为总扰动并实时估计补偿,自适应BP(back propagation)神经网络用来对扰动估计误差进行逼近。与传统模型求逆方法相比,复合控制方案无需精确的数学模型易于初始设计。与线性自抗扰相比,复合控制方案减少了需要整定的参数数目,在相同带宽下具有更高的跟踪精度。仿真结果表明,所设计的复合控制具有更好的鲁棒性,能够实现压电陶瓷型FTS系统的快速精密跟踪控制。     

ANSYS软件在高频电磁场上的应用

本文介绍了ANSYS软件在高频电磁场仿真方面上的应用,分析了ANSYS软件在进行三维高频电磁场仿真所涉及的有限元分析和电磁场方面的基础理论,简要阐述了ANSYS软件的分析步骤、注意事项、高频电磁场激励源类型和电磁场边界条件等,用ANSYS软件对矩形谐振腔进行了模态分析,得到的数值解与理论分析的结果符合的非常好,也正确的反映了矩形谐振腔的谐振模式。     

基于切削振动相关性识别刀具磨损状态的模型与实验

本文提出基于切削振动相关性识别刀具磨损状态的研究思想,建立了车削中刀杆双向横振动系统及其单输入双输出系统的数学模型。理论和实验均表明,刀杆双向横振动之加速度响应在固有基频处的相干函数与刀具磨损状态之间有很好的规律性,它反映了两者之间的本质机理,并提供了识别刀具磨损状态的新途径。     

三维调制靶模板的快速刀具伺服加工技术

采用快速刀具伺服技术(FTS)实现了非回转对称三维调制靶模板的精密车削加工.阐明了调制靶模板车削加工的基本原理,并提出一种基于坐标变换的金刚石刀具几何参数选择方法,推导了车削加工此类表面时金刚石刀具刀尖圆弧半径、前角和后角所需满足的条件.基于此提出了一种基于三次Hermite插值的刀尖圆弧半径补偿算法,并详细讨论了插值节点的计算方法.由刀尖圆弧半径补偿仿真结果可以看出,此补偿算法精度优于2 nm.在自行研制的精密金刚石车床上实现了X、Y方向上波长均为100μm、幅值均为0.7μm的正弦网格调制结构的加工.采用白光干涉仪对所加工的调制结构进行测量,并提取二维轮廓进行分析,其轮廓误差为0.31μm,表面粗糙度为13.3 nm.测量结果表明采用基于快速刀具伺服的非回转对称车削是实现三维调制靶模板制作的有效手段.     

基于快速原型(RP)的产品创新设计

RP能自动、快速、准确地将设计师的思想物化为具有多功能的原型或直接制造出产品,因此具有较强灵活性的基于RP的产品创新设计就成为了当今设计领域的新一代产品开发模式.文中从功能、形式、设计信息传递,服务以及创新主体的角度出发,阐述了基于RP的产品创新设计是功能、形式、服务等多维交织的组合创新设计.     

基于DSP交流伺服系统的硬件设计

本系统是基于DSP的全数字伺服系统。DSP采用美国Ⅱ公司最新的高性能的电机控制处理器TMS320F2812，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点D舛占片，它具有功耗小、性能高，运算速度快，数据和程序存储器容量大，AD采样和处理精度高等特点，能满足伺服系统复杂控制算法要求。     

标准化助推长安汽车快速发展(英文)

In the past two decades,CHANGAN AUTOMOBILE has been sticking to its core value of "technology innovation and consistent care" and dedicating to lead the automobile culture by technology innovation. Till now,it has a complete product range of micro vehicles,passenger cars,buses,trucks,SUV,MPV,etc.,and engine platforms ranging from 0.8L to 2.5L.CHANGAN AUTOMOBILE brand output ranked 13th in the world and first in China in 2009. Its brand value reached 30.515 billion RMB in 2011,among most valuable brands in China.     

用MPCVD法在WC-Co刀具上沉积金刚石薄膜(英文)

研究了硬质合金基体的预处理对金刚石沉积的影响,并确定了用 MPCVD法在 WC－ Co刀具 上沉积金刚石薄膜的工艺参数。采用了一些提高成核密度和沉积速率的方法, 用 SEM、 XRD和 Raman对金刚石薄膜的性质进行了分析。结果表明,合适的预处理可以有效的抑制钴的溢出并提 高薄膜的质量。     

基于细分曲面的快速原型制造研究

针对快速成形制造中生成实体表面光滑度不高的问题,把细分曲面造型技术应用到快速成形制造中。先定义了顶点平坦度概念,然后对蝶形细分模式进行了改进,用此方法可以直接在初始的三角网格模型上提高模型的表面光滑度而避免了由CAD造形系统重新生成的问题,由此提出了一种可以提高生成实体表面光滑度方法。从光滑度分析和大量的实验结果可以看出,该方法可有效地提高实体表面光滑度,并具有较好的稳定性。     

基于PCB布线的电磁场仿真

本文介绍了印制电路板(PCB)设计中经常遇到的一些电磁兼容性问题。通过PCB布线的电磁场仿真图,直观地对其EMC规则进行分析。从信号线的走线布局、长度、电源线的布置等方面详细讨论了印制电路板设计中抑制干扰及实现电磁兼容的方法。PCB电路设计工程师在电路设计之初运用这些原则规范能够很好的解决布线的电磁干扰问题。     

微结构光学元件快速伺服刀架加工技术研究

微结构光学元件是一种微小的拓扑元件,通常分为微沟槽列阵、锥形列阵以及微透镜列阵等.这些微结构光学元件能在一些手持装置（例如手机）的平板显示器上得到先进的光学应用.由于产品微型化的需求越来越紧迫,传统的刻蚀方法不再适用于加工高质量的光学微结构产品,为此,提出了一种新型的加工高质量光学微结构元件的技术.该技术以快速伺服刀架加工系统为基础,并结合新开发的刀具轨迹生成器.该刀具路径生成器主要是针对快速伺服刀架加工系统而开发的,它可以根据光学微结构元件的设计直接生成加工所需的刀具轨迹,而不需要进行任何的后续处理.最后,通过加工实例证明了上述加工系统的可行性并得到了符合要求的加工效果.     

压电致动快速刀具伺服迟滞非线性的分数阶模型

在复杂曲面或功能结构的超精密车削以及主动误差校正车削中,利用快速刀具伺服(FTS)受到了学术界和工程界的广泛关注.然而,无论采用哪一种驱动方式,FTS皆存在难以模型化的迟滞非线性,从而制约了FTS跟踪性能的提高.本文利用分数阶微积分理论,针对压电致动型FTS的迟滞非线性建立了等效的分数阶动力学模型,得到了压电致动型FTS的传递函数.利用一种改进的差分进化算法进行了模型参数的辨识.通过正弦波及三角波信号激励的实验结果表明,针对压电致动型FTS所提出的分数阶模型建模误差小于4％,具有预期的模型精度.本研究为FTS的迟滞非线性建模提供了一种简单有效的新方法,对于提高FTS运动轨迹的跟踪控制性能具有重要意义.     

刀具对中误差对离轴抛物面镜慢刀伺服车削加工的影响

离轴抛物面镜单件高效加工是离轴三反消像散(TMA)结构光学系统的技术难点之一.单点金刚石慢刀伺服车削加工技术可用于离轴非球面加工,加工尺寸范围较大,加工精度较高.此工艺制造的离轴抛物面面型精度可达到亚微米级,粗糙度达到纳米级.因此,可直接用于红外光学应用,若经后续抛光则可用于空间望远镜等更高精度需求的场合.介绍了慢刀伺服车削加工离轴抛物面镜的在轴加工方法,理论推导了刀具对中误差所带来的面形误差的极值分布规律.仿真研究进一步揭示了工件中心区域面形误差的详细分布.实验数据与理论结果和仿真计算结果均吻合.     

脉冲磁场激励下圆柱导体内瞬态涡流场的快速计算

建立了脉冲磁场激励下圆柱导体内瞬态涡流场的理论模型。实现了瞬态涡流场的快速计算。通过实例表明上述圆柱导体内瞬态涡流场的快速计算方法有效。     

基于Maxwell的磁流变阻尼器的磁路有限元分析

系统地分析了磁流变阻尼器磁路的材料选择，设计计算方法，以及在设计时应该注意的因素。应用Maxwell电磁场分析软件，对所建立模型进行了仿真分析。分析发现，对活塞进行倒角处理后，倒角部分漏磁进一步增加，降低了磁路的利用率，但是在间隙内部磁场分布相对均匀，所以合理地选择阻尼通道的长度和间隙的大小是至关重要的。     

聚丙烯腈原丝在强磁场条件下的微观结构分析

聚丙烯腈(PAN)原丝微观结构中存在的缺陷极大会影响炭纤维的强度。采用0T、8T、12T、16T的强磁场对原丝进行处理,研究了磁场对原丝的结晶取向度、总取向度、结晶尺寸、结晶度等微观结构的影响。结果表明,磁场对纤维的晶区和非晶区都有取向作用,其取向度都随磁场强度的增大和磁场作用时间的延长而增加。磁场还能促使非晶区向晶区转变,使结晶尺寸、结晶度和密度均得到提高。     

基于卡尔曼滤波滑模控制的伺服系统设计仿真

应用变结构控制策略时,由于系统存在时间滞后、空间滞后、死区等不利条件,会导致系统运行到相平面中滑动面时出现不期望的抖振现象.本文分析了抖振对系统性能的影响及产生原因,针对伺服控制系统存在随机干扰和随机噪声的特性,提出一种基于卡尔曼滤波的指数趋近律滑模变结构控制算法,很好地抑制了抖振.仿真算例表明,与普通滑模控制算法相比,基于该算法的控制器无论在抖振抑制上还是在伺服系统动态品质改善上都具有良好效果.     

基于SIMULINK的高炮随动系统仿真研究

高炮随动系统是整个高炮武器系统的核心部分,随动系统性能的优劣将直接影响防空武器系统的整体作战效果.为提高自行高炮武器系统的综合保障能力,使武器系统形成最佳战斗力,必须使随动系统性能参数满足高可靠性、高速度、高加速度等性能指标的要求.因此研究高炮随动系统参数的选取、参数变化对系统性能的影响是非常重要的.本文以某型高炮为例,在分析该高炮随动系统的工作原理和控制规律的基础上,采用MATLAB的动态仿真平台SIMULINK建立了高炮随动系统的动态模型,并对其进行了实时仿真和分析,从而得到了控制器的最佳参数选择.仿真结果验证了该系统满足所给定的动静态特性的要求,既可以指导实际系统中参数的调整,又可以为新型火炮随动系统的设计提供可靠的参考依据.     

立式锌锅高频磁场悬浮力和封流特性研究

本文采用专门设计的悬浮力和电磁封流实验装置，在铜、铝、锌高频磁场电磁悬浮力研究的基础上，讨论了电磁封流影响因素，得出了铜、铝、锌三种金属在固态和液态的不同工艺参数的影响规律，讨论了立式锌锅高频磁场电磁封流的可行性。