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国家自然科学基金(U0934004)

作品数:19 被引量:142H指数:7
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
  • 5篇拓扑优化
  • 3篇柔顺
  • 3篇柔顺机构
  • 2篇压电换能器
  • 2篇遗传算法
  • 2篇直线超声电机
  • 2篇直线电机
  • 2篇结构拓扑
  • 2篇结构拓扑优化
  • 2篇换能器
  • 2篇STRUCT...
  • 2篇APPROA...
  • 2篇GROUND
  • 1篇电源
  • 1篇动力学建模
  • 1篇多目标
  • 1篇多目标遗传算...
  • 1篇多目标优化

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

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  • 1篇机电工程技术
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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:7
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
Multi-objective Topology Optimization of Thermo-mechanical Compliant Mechanisms被引量:6
2011年
The material characteristics of a structure will change with temperature variation,and will induce stress within the structure.Currently,the optimal design for the topology of compliant mechanisms is mainly performed in single physical field.However,when compliant mechanisms work in high temperature environments,their displacement outputs are generated not only by mechanical load,but also by the temperature variation which may become the prominent factor.Therefore,the influence of temperature must be considered in the design.In this paper,a novel optimization method for multi-objective topology of thermo-mechanical compliant mechanisms is presented.First,the thermal field is analyzed with finite-element method,where the thermal strain is taken into account in the constitutive relation,and the equivalent nodal thermal load is derived with the principle of virtual work.Then the thermal load is converted into physical loads in elastic field,and the control equation of the thermo-mechanical compliant mechanism is obtained.Second,the mathematical model of the multi-objective topology optimization is built by incorporating both the flexibility and stiffness.Meanwhile,the coupling sensitivity function and the sensitivity analysis equations of thermal steady-state response are derived.Finally,optimality criteria algorithm is employed to obtain numerical solution of the multi-objective topology optimization.Numerical examples show that the compliant mechanisms have better performance and are more applicable if the temperature effect is taken into account in the design process.The presented modeling and analysis methods provide a new idea and an effective approach to topology optimization of compliant mechanisms in electrothermic coupling field and multiphysics fields.
LI DongmeiZHANG XianminGUAN YishengZHANG HongWANG Nianfeng
关键词:拓扑优化设计机械负荷多目标有限元方法
Fluid Pump Using a Bar-shaped Piezoelectric Transducer
2011年
There are two kinds of piezoelectric pumps:check valve pumps and valve-less pumps.Whether to use a check valve or not depends upon the application occasion.To achieve large backpressure for higher flow rates,the pump with check valve is desirable.However,adding check valves implies more complex structure and higher probability of valve blocking,etc.In order to solve the problem,effective driving and transport mechanics with compact construction and reliable service are being sought.In this paper,using the second-order longitudinal vibration mode of a bar-shaped piezoelectric vibrator for driving fluid,a piezoelectric pump is successfully made.The proposed piezoelectric pump consists of coaxial cylindrical shells and a bar-shaped piezoelectric vibrator,which has a disk part and a cone part.The lead zirconium titanate ceramic rings fixed in the vibrator are polarized along the thickness direction.When the second-order longitudinal vibration of the vibrator along its axis is excited,the disk part of the vibrator changes periodically the volume of the chamber and the cone part acts as a pin valve,driving the fluid from the inlet port to the outlet port.Finite elements analysis on the proposed pump model is carried out to verify its operation principle and design by the commercial FEM software ANSYS.Components of the piezoelectric pump were manufactured,assembled,and tested for flow rate and backpressure to validate the concepts of the proposed pump and confirm the simulation results of modal and harmonic analyses.The test results show that the performance of the proposed piezoelectric pump is about 910 mL/min in flow rate with a highest pressure level of 1.5 kPa under 400 V peak-to-peak voltage and 51.7 kHz operating frequency.It is confirmed that this bar-shaped piezoelectric transducer can be effectively applied in fluid transferring mechanism of pump through this research.
JIN JiameiWANG YinYANG YingZHANG Jianhui
关键词:压电换能器压电振子压电泵
柔顺机构疲劳可靠性及损伤识别研究进展被引量:7
2012年
柔顺机构靠弹性变形来传递运动或力,因而疲劳是其主要失效模式,但其疲劳性能以及抗疲劳设计方法仍有待进一步研究.文中结合笔者及其课题组的研究成果,介绍了柔顺机构的主要设计方法,在综述名义应力法、局部应力应变法和应力场强法3种疲劳寿命预测方法的基础上,阐述了直圆型和叶型柔性铰链的疲劳寿命预测模型及尺寸参数对铰链疲劳寿命的影响,总结了柔顺机构疲劳可靠性的分析和优化设计方法,以及基于特征参数分解的柔顺机构损伤识别方法,并指出了柔顺机构疲劳可靠性及损伤识别的未来研究方向.
张宪民汪启亮
关键词:柔顺机构疲劳寿命预测损伤识别
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