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国家自然科学基金(U0934004)

作品数:19 被引量:146H指数:8
相关作者:张宪民赵淳生金家楣王金鹏姚志远更多>>
相关机构:南京航空航天大学华南理工大学广东建设职业技术学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家杰出青年科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
相关领域:自动化与计算机技术机械工程理学电气工程更多>>

文献类型

  • 19篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 7篇机械工程
  • 6篇自动化与计算...
  • 5篇电气工程
  • 5篇理学
  • 4篇建筑科学
  • 3篇一般工业技术
  • 2篇交通运输工程

主题

  • 7篇电机
  • 6篇超声电机
  • 2篇直线超声电机
  • 2篇直线电机
  • 2篇柔顺
  • 2篇柔顺机构
  • 2篇拓扑优化
  • 2篇STRUCT...
  • 2篇USING
  • 2篇APPROA...
  • 2篇GROUND
  • 1篇电源
  • 1篇动力学建模
  • 1篇多目标优化
  • 1篇信息测度
  • 1篇压电换能器
  • 1篇压电直线电机
  • 1篇遗传算法
  • 1篇运动控制
  • 1篇振动控制

机构

  • 9篇南京航空航天...
  • 7篇华南理工大学
  • 1篇广东建设职业...
  • 1篇南京工程学院
  • 1篇顺德职业技术...

作者

  • 6篇赵淳生
  • 6篇张宪民
  • 3篇金家楣
  • 3篇姚志远
  • 3篇王金鹏
  • 2篇尹育聪
  • 2篇管贻生
  • 2篇黄卫清
  • 2篇孙志峻
  • 1篇汪启亮
  • 1篇王念峰
  • 1篇于官印
  • 1篇潘松
  • 1篇陈正年
  • 1篇吴晖辉
  • 1篇李冬梅
  • 1篇叶明
  • 1篇洪始良
  • 1篇胡俊峰
  • 1篇占金青

传媒

  • 4篇振动.测试与...
  • 3篇Chines...
  • 2篇光学精密工程
  • 2篇华南理工大学...
  • 1篇机械强度
  • 1篇中国机械工程
  • 1篇中国电机工程...
  • 1篇测试技术学报
  • 1篇机电工程技术
  • 1篇哈尔滨工程大...
  • 1篇科学技术与工...
  • 1篇Scienc...

年份

  • 1篇2015
  • 1篇2013
  • 3篇2012
  • 10篇2011
  • 5篇2010
19 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
用于精密定位平台的直线超声电机的异步并联被引量:13
2011年
提出了直线超声电机异步并联的概念以提高精密定位平台驱动单元的位移分辨率、输出力及速度。基本原理是若干定子(或振子)在一个振动周期内交替驱动动子(或转子),使实际的驱动频率成倍提高,可以获得更好的输出性能。分析显示,提高定子与动子之间的接触频率可以提高输出力和速度,改善瞬态响应特性,并可避免同步并联方式下定子的相互干扰问题。两种电机异步并联的实验结果表明,两个定子异步并联时的最大负载力比两个定子同步并联提高了30%以上,比两个定子单独驱动时的推力之和提高25%以上。最小分辨率测试实验表明,异步并联时最小位移分辨率达到32.6nm,是单个电机的62.8%,是同步并联的38.5%。单驱动头电机的实验还表明,异步并联时空载直线速度比单个定子和两个定子同步并联时都提高了10%以上,最大效率比两个定子同步并联驱动时提高约50%,瞬态响应时间比同步并联更短,约为单个定子驱动时的50%。
王金鹏金家楣赵淳生
关键词:直线超声电机机械特性瞬态特性
行波型旋转超声电机两种组合方式的实验研究被引量:8
2011年
为了进一步提高超声电机的输出性能,设计并实现了两种组合结构的行波型旋转超声电机(TRUSM)———双定子单转子结构和双定转子结构,并依据结构特征,定性分析了定转子接触状态对两种组合方式输出性能的影响。参照单定转子TRUSM,用对比实验检验了两种组合结构TRUSM的特点。实验结果表明,组合结构是大幅度提高TRUSM输出性能的一种有效方法,而且组合结构中的定转子接触状态对输出性能意义重大。
尹育聪姚志远赵淳生
关键词:组合结构高能量密度
基于可靠性约束的热固耦合结构拓扑优化被引量:13
2011年
考虑结构的物理参数、几何尺寸和载荷环境的不确定性,尤其是温度场的不稳定性,对热固耦合结构进行基于可靠性约束的拓扑优化设计.首先采用一次二阶矩法得到可靠性指标,并用可靠性指标反映参数不确定性的影响.然后分别以结构柔度最小化和机构输出位移最大化为目标函数,以可靠性指标为约束条件,建立了热固耦合拓扑优化数学模型.最后将伴随矩阵敏度分析技术和准则算法应用于模型的数值求解中,并用数值算例验证了模型的正确性与适用性.结果表明,相比较于确定性拓扑优化设计,基于可靠性约束的拓扑优化设计可以找到经济性与安全性的最佳结合点,并可以获得性能更优的柔顺机构设计结果.
李冬梅张宪民王念峰管贻生
关键词:柔顺机构拓扑优化不确定性可靠性分析
基于径向基神经网络的直线超声电机位置控制被引量:5
2010年
针对直线超声电机的精密位置控制,提出了一种基于径向基神经网络的自适应控制机制。鉴于直线超声电机工作原理,其运行状态必然受到摩擦、强非线性和时变等不确定性因素的干扰,为了对这些不确定性因素进行有效的逼近,采用了径向基神经网络。为了提高控制机制的自适应能力,首先利用来自试验数据的训练样本按正交最小二乘算法确定径向基神经网络的隐层单元的个数和相关参数,再按递推最小二乘法在线调整隐层与输出层之间的权重。试验结果表明,基于径向基神经网络的自适应控制器的性能不仅优于传统的PID控制和误差反向传播神经网络控制,而且具有很好的抗干扰能力。
孙志峻帅双辉金家楣姚志远黄卫清
关键词:超声直线电机径向基神经网络位置控制最小二乘法
双驱动足压电直线电机驱动电源的设计被引量:5
2012年
设计了一种基于可编程片上系统的新型驱动器。根据非共振压电直线电机的驱动要求,设计了四路相位差分别为90°的正弦信号发生器。采用嵌入式芯片作为主处理器,结合直接内存存取数据传输技术,增大了输出信号的频率范围,提高了嵌入式系统的效率。设计了运算缓冲和线性功率放大电路,并对该电路进行了幅频特性分析。将设计的驱动器应用于非共振压电直线电机,电机驱动足交替运行,驱动信号稳定。
于官印黄卫清刘伟华潘松
关键词:非共振直接内存存取
高低温环境下超声电机伺服控制系统的性能被引量:3
2011年
为改善旋转行波型超声电机(TRUM)在极端温度下的输出性能,分析了高低温环境对超声电机及其驱动控制部分的影响,搭建了基于M SP 430单片机的伺服控制系统,通过RS232实现PC与控制器以及控制器与UM D-3型驱动器之间的通讯,该系统采用比例和步进逼近的控制方法实现精确的速度和位置控制。以整个系统为研究对象,完成了-40~70°C温度环境下的试验。结果表明:随着温度升高,在电机空载时,系统所能达到的最大速度先升后降,峰值出现在±10°C之间,与测得的最大值相比,70°C和-40°C时的最大速度分别下降了43.2%和12.6%。系统的定位精度达到0.1,°速度控制精度在可调范围内达到1 r/m in,两者受温度影响均较小,说明极端温度下可以通过伺服控制使超声电机达到一定的位置和速度精度。
王金鹏时运来薛雯玉叶明赵淳生
关键词:超声电机伺服控制
超声电机定、转子接触微观力学模型被引量:4
2010年
针对现有超声电机定、转子的接触模型未考虑表面粗糙度的影响,因而不能反映定、转子的实际接触状态这一问题,以定、转子接触的微观力学特性为研究对象,依据分形几何表征摩擦层表面的表面形貌,并通过实验确定了由摩擦材料构成的半球体的相对变形、相对接触面积和相对压力之间的函数关系.建立了考虑表面粗糙度影响的定、转子接触微观力学模型;基于力学模型计算实际接触点数、实际接触面积与总的预压力之间关系.研究结果表明,摩擦层的变形量、接触面积和相对压力之间的呈非线性关系,实际接触面积在名义接触面积的三分之一之内.
姚志远张建辉赵淳生
关键词:超声电机
Topology Optimization of Compliant Mechanisms with Geometrical Nonlinearities Using the Ground Structure Approach被引量:7
2011年
The majority of topology optimization of compliant mechanisms uses linear finite element models to find the structure responses.Because the displacements of compliant mechanisms are intrinsically large,the topological design can not provide quantitatively accurate result.Thus,topological design of these mechanisms considering geometrical nonlinearities is essential.A new methodology for geometrical nonlinear topology optimization of compliant mechanisms under displacement loading is presented.Frame elements are chosen to represent the design domain because they are capable of capturing the bending modes.Geometrically nonlinear structural response is obtained by using the co-rotational total Lagrange finite element formulation,and the equilibrium is solved by using the incremental scheme combined with Newton-Raphson iteration.The multi-objective function is developed by the minimum strain energy and maximum geometric advantage to design the mechanism which meets both stiffness and flexibility requirements, respectively.The adjoint method and the direct differentiation method are applied to obtain the sensitivities of the objective functions. The method of moving asymptotes(MMA) is employed as optimizer.The numerical example is simulated to show that the optimal mechanism based on geometrically nonlinear formulation not only has more flexibility and stiffness than that based on linear formulation,but also has better stress distribution than the one.It is necessary to design compliant mechanisms using geometrically nonlinear topology optimization.Compared with linear formulation,the formulation for geometrically nonlinear topology optimization of compliant mechanisms can give the compliant mechanism that has better mechanical performance.A new method is provided for topological design of large displacement compliant mechanisms.
ZHAN Jinqing ZHANG Xianmin
高速并联机械手最优时间轨迹规划及实现被引量:9
2010年
以一种新型二维平动两自由度并联机械手为研究对象,为满足机械手高速精确平滑工作的要求,在关节空间进行了三次样条插值轨迹规划,并在考虑关节速度和加速度等约束条件下运用遗传算法对各分段轨迹时间间隔进行了优化。理论和实验结果表明,该轨迹规划方法能够满足工作要求。
张勇张宪民胡俊峰洪始良管贻生
关键词:并联机械手遗传算法运动控制
柔性并联平台的动力学建模及主动振动控制被引量:6
2013年
针对柔性并联机器人的结构振动及控制问题,提出在并联机器人的柔性构件上附加多组成对的压电换能器进行振动测量和主动振动控制的方法。首先,设计了基于直线超声电机驱动的3-PRR(P代表移动副,R代表转动副)柔性并联定位平台;其次,根据Hamilton方程和假设模态法,并考虑到每条支链中柔性杆终端的实际边界条件,分别建立了三条对称支链和移动平台的动力学模型,通过施加闭链约束方程,得到了3-PRR柔性并联平台的刚柔耦合动力学方程;然后,为有效抑制振动,在柔性杆上安装多组成对的压电驱动器和传感器,从而使柔性杆具有智能结构的特性;最后,基于此模型,提出了采用PD反馈控制器和SRF应变率反馈(Strain rate feedback)控制器相结合的混合控制方法来进行轨迹跟踪与振动抑制,并给出了基于李雅普诺夫理论的稳定性证明。Matlab仿真结果表明:所提出的基于多组压电换能器的混合控制方法可以使动平台在准确跟踪目标轨迹的同时,实现对柔性杆残余振动的快速抑制,进而提高定位平台的效率和精度,为后续的工程实验提供了理论支撑。
张泉王瑞洲周丽平谭珍珍孙志峻
关键词:超声电机柔性机器人压电换能器主动振动控制
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