基于Modelica太阳能电动汽车多领域统一建模与仿真

基于多领域建模语言Modelica与太阳能电动车物理结构,建立了面向对象、层次化和模块化的整车仿真模型,基于模型库,建立电池、电机及驱动、底盘及控制等子系统多领域统一模型,结合试验对关键部件模型进行验证及参数标定,实现了各系统模型无缝连接。在试验行驶工况下,完成整车的动力性与能耗经济性仿真,仿真与试验结果较为吻合,验证了方法的正确性,为电动汽车提供全新开发方法。     

基于Modelica技术的Dante谱仪解谱建模仿真

针对ICF实验数据量大、多学科、多项目的特点,提出了采用Modelica多领域建模与仿真语言进行ICF实验数据处理的建模思路,以使模型的标准统一,可读性强,同时利于ICF实验的知识积累,并进行了软X光谱仪基函数解谱方法的Modelica建模仿真。仿真结果符合实际情况,对构建基于Modelica的ICF实验数据处理系统具有重要意义。     

基于Modelica的异步电机变频起动的仿真

采用Modelica对鼠笼式异步电机和恒压频比变频控制方式进行建模,并搭建整体模型仿真异步电机的变频起动过程,得到异步电机变频起动时的相关参数变化波形,然后对比异步电机的直接起动,分析了两种不同起动方式下起动电流及起动转矩的差异.     

金刚石刀具与精密超精密加工技术

论述了精密超精密加工技术发展的重要意义 ,以及其发展现状 ;分别介绍了几种金刚石刀具 ,并讨论了它们在精密超精密加工领域的作用。     

预测前馈补偿在0.1 um光刻机硅片台长行程电机控制中的应用

0.1 um光刻机硅片台在扫描曝光过程中要求纳米级的轨迹精度,采用直线电机承担大行程粗动控制和洛沦磁电机承担高精度微动控制的复合运动能满足要求.为减小微动电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机的位置控制精度.介绍了高精度永磁直线交流同步电机的IP位置控制算法,提出采用最优预测前馈补偿,提高实时跟踪性能,增强抗干扰能力,以满足直线电机的高速度高精度位置控制要求.     

超精密切削切屑形成过程的三维有限元仿真

基于大变形有限元理论,建立了超精密切削的三维有限元模型,利用通用的商业有限元软件实现了超精密切削切屑形成过程的三维仿真．并对正交直角切削和斜角切削切屑的形成过程进行了比较深入的分析研究．结果表明：在同样切削条件下,斜角切削过程中产生的切削热、塑性应变和等效应力小于正交直角切削时产生的切削热、塑性应变和等效应力．     

超精密隔振系统的建模与参数辨识

根据超精密隔振器的内部结构和隔振系统的布置形式,建立了超精密隔振系统的动力学模型,并在此基础上推导出理论频响函数。提出了隔振系统的频响测试方法,根据测试数据的特征值,计算获得了隔振系统动力学参数的初始值。采用参数调整法,使理论频响曲线不断逼进实验频响曲线,从而辨识出隔振系统的动力学参数。实验和误差分析结果验证了动力学模型的有效性和辨识参数的可信性。     

超精密机床研究现状与展望

对国内外超精密机床研究现状和进展进行综述,对超精密机床技术发展趋势进行展望,分析我国在超精密机床研究领域存在的主要问题以及与国外的差距,提出我国超精密机床领域基础研究、技术及产业发展策略与对策。     

超精密切削加工技术的现状与发展

本文对超精密切削加工技术研究的现状进行了系统的概述和分析，提出了该研究领域中尚存在的问题及发展前景。     

基于VisSim的直线伺服系统的建模与仿真

为了建立一个性能可靠、使用方便的永磁同步直线电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)仿真模型,在分析了PMLSM的数学模型的基础上,基于VisSim/ECD8.0环境建立了PMLSM及其控制系统的仿真模型.系统采用位置、速度、电流三闭环PID控制结构.仿真结果表明,所设计的PMLSM仿真模型稳定可靠,系统跟踪性能优良、鲁棒性能强,同时该模型也适用于设计和验证其他控制算法的合理性,为实现高性能的PMLSM伺服控制系统设计和调试提供了一种新的思路.     

基于蜂群算法的精密运动控制方法

针对在精密运动控制系统中,传统PID控制器的控制精度不够,控制参数不能随着负载、环境的变化而变化这一问题,将蜂群算法与传统PID控制相结合,提出了蜂群PID控制方法,并应用在微位移控制系统中,通过精密运动控制阶跃响应性能分析,仿真出调节时间、稳态误差、目标函数、适应度函数等参数的变化曲线.结果表明,蜂群PID控制算法可使精密运动控制系统拥有更快的响应速度、更高的定位精度,并且其参数可实现自动寻优,验证了蜂群PID控制算法在精密运动领域的可行性.     

基于ZPETC-FF和DOB的精密运动平台控制

光刻机的工件台和掩模台采用长行程直线电机宏动跟随平面电机高精密微动的复合运动方式,实现系统高动态纳米级精度的跟踪定位. 为减小平面电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机精密运动平台的跟踪精度. 提出一种零相位误差跟踪控制器加前馈(ZPETC-FF)和干扰观测器(DOB)相结合的复合控制方法,以提高直线电机宏动精密运动平台的运动精度. ZPETC-FF作为前馈跟踪控制器,有效提高了系统带宽和跟踪性能,减小了系统的动态跟踪误差;DOB作为鲁棒反馈控制器,补偿了外部扰动、未建模动态和系统参数摄动等,有效提高了系统的抗干扰能力. 实验表明,所提出的控制方法与传统的控制方法相比,不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且还具有更强的抗干扰能力.     

硬铝合金超精密车削残余应力的仿真及试验

为满足超精密车削加工零件低表面应力的使用性能要求,采用有限元和试验相结合的方法,对硬铝合金进行微米级的超精密车削仿真和试验.分析切削过程的切削力和切削温度,研究已加工表面残余应力产生的原因及残余应力的性质,得到切削深度和切削速度对已加工表面残余应力的影响规律.仿真结果表明:金刚石刀具车削硬铝合金,切削温度低,切削力小,但是单位切削力大.切削力是已加工表面形成残余压应力的主导因素.表层残余应力随着切削深度的增加而变大,随着切削速度的增大反而有减小的趋势.在微米级硬铝合金的超精密切削过程中,切削深度对已加工表面残余应力的影响更为显著.进行微米级的超精密车削试验,采用XRD对表层残余应力进行测量,对有限元仿真结果进行了验证,为硬铝合金超精密车削表面残余应力的控制打下理论基础.     

超精密加工技术的发展

主要论述了精密加工中的加工方法、基础技术的发展,并指出了该领域存在的一些问题.     

超精密机床的若干关键模块综述

基于资料和应用实践,介绍了超精密机床的主要模块和超精密机床设计的关键技术.     

精密气浮直线电机结构动力学建模与分析

高分辨率步进扫描投影光刻机中掩模台长行程直线电机采用气浮轴承支撑实现亚微米级定位的高速高精运动.考虑精密气浮直线电机结构中气固耦合对直线电机运动精度可能产生的影响,用拉格朗日方法建立了精密直线电机12个自由度的动力学模型.仿真计算结果和模态试验结果的主要模态偏差均小于5%,且识别出该系统中气浮轴承在平衡位置附近的线性化刚度.仿真计算和模态试验相结合建立的高精密直线电机动力学模型是正确有效的.