国家教育部博士点基金(98014106)
- 作品数：12 被引量：105H指数：6
- 相关作者：孙宝元董维杰杨志欣崔玉国吴涧彤更多>>
- 相关机构：大连理工大学东京海洋大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学农业科学更多>>
- 一种新型惯性式压电执行器研究被引量：1
- 2005年
- 设计了一种惯性式压电执行器.该执行器由身体和4个弹性足构成.每个弹性足是一个带夹层的压电双晶片,称之为复合压电双晶片.首先阐述了该执行器惯性冲击式的运动原理;然后从热力学角度推导出复合压电双晶片悬臂梁端部挠度与外电压、外力的关系式;以此为基础建立了执行器的动力学模型,用13个设计参数如压电片的长度、宽度、高度,执行器质量和驱动电压等表征了执行器的运动状态;最后以驱动电压幅值为自变量,固定其他设计参数,得到了电压幅值与执行器平均速度的关系曲线.此理论计算与试验结果基本相符,证明所建立的执行器动力学模型是合理的.
- 杨志欣孙宝元董维杰崔玉国
- 关键词：动力学模型驱动电压机器人
- 基于模糊微粒群的微执行器优化被引量：2
- 2005年
- 应用一种演化计算技术——微粒群优化算法(PSO),对所设计的惯性式压电执行器进行求解。为进一步提高算法性能,又提出用模糊逻辑在线调整PSO的惯性权值。结果表明,优化后执行器的速度大大提高,该算法是行之有效的。
- 杨志欣孙宝元
- 关键词：微执行器微粒群
- 柔性结构振动自适应模糊控制与实验研究被引量：3
- 2001年
- 针对机敏柔性结构振动主动控制 ,提出了一种自适应模糊控制方案。在简单模糊控制器基础上引进了自适应环节 ,并经大量实验研究后总结出了量化因子 Ke、Kc与比例因子 Ku 的调整规则。最后对一机敏柔性梁进行了抑振实验 。
- 杨志欣孙宝元董维杰崔玉国
- 关键词：自适应模糊控制振动主动控制机敏结构柔性结构振动
- 自感知执行器——传感器、执行器集成新概念被引量：23
- 2001年
- 总结了传感器与执行器集成的两种方式 ,即结构集成和功能集成。功能集成就是自感知执行器。如果待测信号能从执行器的控制信号中分离出来 ,理论上讲基于电磁耦合和机电耦合等可逆效应的换能器都可作自感知执行器。重点分析了压电材料作自感知执行器的物理基础。基于应变速度电桥电路制成了压电陶瓷自感知执行器 。
- 董维杰孙宝元崔玉国杨志欣
- 关键词：自感知执行器传感器执行器
- 基于机器视觉的虾夷扇贝分级检测方法研究被引量：19
- 2006年
- 在养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的生产过程中需要多次将其按大小分级。传统方法采用筛子和分级机筛分,会使扇贝受到振动、碰撞。振动影响扇贝生长发育,碰撞使扇贝边缘受到损伤,贝壳碎裂外套膜裸露在壳外,造成病贝、死贝,且机械筛分分级精度低,人工筛分劳动强度大、效率低。本文研究一种新的方法,利用机器视觉检测扇贝大小。通过摄像头获取扇贝图像、计算机对输入的图像进行预处理、图像分割、膨胀腐蚀,提取扇贝的面积等特征值,建立扇贝的几何模型、数学模型,确定面积与壳长的关系,进一步识别扇贝的大小。试验表明,该方法检测速度快,正确率高,能够满足虾夷扇贝分级要求。摄像头与扇贝不接触,可以避免机械振动、碰撞对扇贝的损伤。
- 林艾光孙宝元矢田贞美
- 关键词：机器视觉虾夷扇贝
- 石英晶体弯曲效应的理论解析与实验研究被引量：4
- 2003年
- 初步探讨了压电体的弯曲效应,应用各向异性弹性理论,压电理论分析了压电体内的弯曲应力及其所导致的线性极化状态。由电动力学理论计算出压电体内部及表面的等效束缚电荷,并从实验上加以验证,得出表面等效束缚电荷同所受弯矩具有确定的线性关系,研究结果将进一步补充和完善压电理论,为应用单压电体弯曲效应研制执行器打下基础。
- 王英光孙宝元
- 关键词：线性极化执行器
- 压电扭转问题中非线性极化分析及电场检测被引量：6
- 2001年
- 应用弹性理论、压电理论分析了压电体内的应力状态及由其所导致的非线性极化状态。由于极化梯度的存在 ,不仅在压电体的表面上会产生等效面束缚电荷 ,在压电体内部同时也会有等效体束缚电荷的聚集。以矩形截面石英柱体为例 ,选取级数形式的应力函数 ,采用能量法及根据电场的等效原理推导了由扭转而产生的剪应力和面束缚电荷密度及体束缚电荷密度的解析表达式 ,得到了迥异于线性极化的结果。采用有限元方法计算了束缚电荷产生的电场。建立了机械扭矩同检测电极的输出电量之间的线性关系 。
- 吴涧彤孙宝元
- 关键词：压电效应非线性极化
- 自感知压电微夹钳研究被引量：9
- 2004年
- 采用双晶片型压电悬臂梁制作一种双悬臂梁结构的微夹钳,可用于微操作系统中的微夹持器.在一般微操作系统中,需要外加微力传感器才能组成闭环控制系统,这必将影响夹钳的工作特性.为简化系统,借助于电荷提取电路提取压电双晶片上的电荷,并通过软件进行状态观测,可直接得到压电夹钳尖端上的夹持力,同时还能观测到夹钳尖端的位移,称其为自感知执行器.实验证明了上述自感知方法的有效性.
- 庄乾霞孙宝元董维杰
- 关键词：压电力传感器微操作系统执行器悬臂梁自感
- 压电体扭转效应研究被引量：9
- 2001年
- 初步探讨了压电体的扭转效应 .应用弹性理论、压电理论分析了压电体内的扭转应力及由其所导致的非线性极化状态 .由电动力学理论得知 ,极化将会在空间产生电场 .根据电场的等效原理 ,极化梯度的存在 ,不仅在压电体表面上产生等效面束缚电荷 ,在压电体内部同时也会有等效体束缚电荷聚集 .从麦克斯韦方程组及矢量分析出发 ,推导得到了束缚电荷激发的电场所满足的偏微分方程 .通过引入静电场的标量位函数 ,将电场强度的矢量泊松方程转化为位势的椭圆型偏微分方程的诺依曼边值问题 .采用有限元法求解得到了束缚电荷产生的电场强度在压电体内及边界上的分布 ,得到了迥异于线性极化的结果 .根据导体在电场中的边界条件分析 ,有效地在压电体表面布置了检测电极 .理论分析结论得到了实验结果的有力支持 ,并将为单压电体扭矩测量技术奠定基础 .
- 吴涧彤孙宝元
- 关键词：压电效应非线性极化压电体扭转应力压电晶体
- 压电式传感器与测力仪研发回顾与展望被引量：33
- 2001年
- 较系统、扼要地回顾了作者 2 0余年来在压电式传感器与测力仪、压电式执行器等方面的理论研究与产品开发情况 .其中对压电效应的理论研究成果 ,如切向灵敏度分布、石英晶体扭转效应、多种能量间的物性效应等 ,作了比较详细的介绍 .对所研发的压电式传感器与测力仪产品作了宏观介绍 .最后 ,对作者目前在上述领域所做的工作和对未来研究工作的想法作了简要阐述 .
- 孙宝元钱敏张军
- 关键词：压电式传感器压电效应
