国家自然科学基金(51275525)
- 作品数：52 被引量：148H指数：8
- 相关作者：李冬伟何忠波薛光明李玉龙崔旭更多>>
- 相关机构：军械工程学院中国人民解放军军械工程学院奥克兰大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金武器装备预研基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电气工程机械工程一般工业技术更多>>
- 基于位移传递机构的超磁致伸缩致动器径向磁场仿真分析被引量：3
- 2014年
- 为放大超磁致伸缩致动器的位移,设计了位移传递机构以叠加致动器中超磁致伸缩棒和筒的输出。针对该致动器中棒和筒的径向磁场分布,基于有限元法建立了磁场强度的计算电磁学模型,并利用ANSYS软件进行了仿真。通过仿真得到棒和筒上任一点磁场强度值,选取多个截面的磁场强度进行平均计算,得到近输出端、近底座端和中间部位三处不同位置的磁场径向分布规律及位移传递机构相对磁导率对它的影响。研究结果对于位移传递机构材料选择具有重要的意义。
- 薛光明何忠波李冬伟李玉龙崔旭
- 关键词：超磁致伸缩致动器磁导率径向磁场仿真
- 超磁致伸缩致动器输出位移仿真分析被引量：4
- 2015年
- 基于超磁致伸缩材料设计致动器,仿真分析了线圈匝数、质量等参数对致动器动态输出位移的影响。建立了致动器位移的单自由度线性系统模型,并求解了系统传递函数;利用MATLAB软件的step函数得到了各参量变化时系统的单位阶跃响应,据此分析了各参量对系统上升时间、稳态值等性能参数的影响。结果表明:增大线圈匝数和减小负载刚度有利于增大系统的稳态响应,减小质量和增大超磁致伸缩棒刚度有利于缩短系统响应时间,适度增大系统阻尼有利于减小系统超调量。研究结果对超磁致伸缩材料致动器的设计具有一定指导意义。
- 李冬伟杨朝舒赵正龙辛周
- 关键词：超磁致伸缩致动器
- 超磁致伸缩电液伺服阀驱动机构控制系统设计被引量：1
- 2014年
- 为了实现超磁致伸缩电液伺服阀的快速、准确控制,论述了基于PWM控制的超磁致伸缩电液伺服阀的基本结构和工作原理,设计了基于Pico Scope2203数字示波器和STC89C51单片机的超磁致伸缩材料电液伺服阀驱动机构的控制系统。结果表明:该控制系统具有控制精度高、控制迅速、集成度高、操作便捷等特点。
- 杨朝舒何忠波李冬伟薛光明
- 关键词：超磁致伸缩电液伺服阀
- 金属橡胶阻感数学模型建立被引量：4
- 2019年
- 针对目前金属橡胶电流烧结时建立的电参数模型只考虑电阻效应,而忽略电感效应的不足,根据金属橡胶内部组织结构的特点,建立了空间电路拓扑结构模型;根据电容放电试验电流波形进行等效电阻、等效电感参数计算,对多次试验样本数据进行曲线拟合,得到了金属橡胶阻感参数随压力变化的数学回归方程。最后通过电容宽脉冲放电烧结试验验证了金属橡胶阻感数学模型的正确性。
- 杨凤彪孙世宇王宁
- 关键词：金属橡胶数学模型
- 超磁致伸缩式喷油器设计与建模被引量：3
- 2019年
- 超磁致伸缩材料具有输出大、响应速度快和稳定性强等优势,是驱动电控喷油器的最佳选择.结合材料的输出特性和喷油器的驱动需求,设计了一种超磁致伸缩式喷油器(GMI),并基于AMEsim软件建立了喷油器喷油特性的仿真模型;通过单次喷射仪测试了喷油器的喷油率曲线,对结构设计的可行性及仿真模型精度进行验证.结果表明:不同参数下的仿真模型计算值与试验值十分吻合,具有较高的计算精度;同时,所设计的超磁致伸缩式喷油器既可执行大流量喷射,也能实现高精度控制,喷油性能优良.
- 薛光明张培林何忠波李一宁徐春龙吴小军
- 关键词：喷油特性仿真模型
- 超磁致伸缩材料在电液伺服阀中的应用现状被引量：8
- 2018年
- 超磁致伸缩材料是一种具有响应速度快、磁致伸缩应变大、能量密度高等优良特性的新型功能材料,针对其研究和应用已经成为当前热点。基于现代工业对高性能电液伺服阀的需求,描述了该材料的磁致伸缩效应,并对其基本性能及物理效应作了阐述,同时通过对比压电陶瓷、形状记忆合金的性能参数,分析了超磁致伸缩材料的性能优势。最后着重介绍了该材料在喷嘴挡板阀、射流管阀及直接驱动式电液伺服阀当中的应用现状,并基于此现状对研制高性能的超磁致伸缩电液伺服阀关键技术进行了展望。
- 郑佳伟何忠波荣策薛光明杨朝舒
- 关键词：超磁致伸缩材料物理效应电液伺服阀
- 叠堆式超磁致伸缩致动器的模型预测滑模控制被引量：4
- 2018年
- 根据新型电液伺服阀的驱动要求,设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA),为补偿其固有的非线性,提高位移输出精度,研究了SGMA的控制策略,并对控制策略进行了仿真和实验验证。首先,采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式设计了SGMA,有助于提高偏置磁场的均匀性;然后,根据SGMA的结构特点,将其视为多自由度振动系统,建立了系统的位移输出模型;接着,在输出模型的基础上,结合模型预测控制与滑模控制策略,设计了模型预测滑模控制器;最后,进行了控制策略仿真和实验验证。实验结果表明,模型预测滑模控制器能够实现SGMA的精密控制。在阶跃控制实验中,系统稳定时间低于1.5ms,无超调和稳态误差;在正弦控制实验中,系统最大控制误差约为0.83μm,相对值约为6.9%,证明了控制策略的有效性。
- 何忠波荣策周景涛薛光明郑佳伟
- 关键词：非线性
- 叠堆式超磁致伸缩致动器磁场分布建模及分析被引量：9
- 2017年
- 为提高超磁致伸缩致动器(GMA)偏置磁场的均匀度,设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA),建立了SGMA的磁场分布模型,并对模型进行分析研究。首先,通过分析传统GMA偏磁施加方式的特点和不足,采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式,设计了SGMA;然后,将磁路模型和毕奥-萨伐尔定律相结合,建立了能够准确描述SGMA磁场特点的磁场分布模型;接着,利用所建立磁场分布模型分析了不同参数对SGMA磁场分布特征的影响,提出了SGMA结构设计方法;最后,通过实验完成了模型验证。结果表明:采用本文建立的模型描述SGMA磁场分布时,最大相对误差低于4%;在预测SGMA的输出位移时,最大相对误差低于5%。该模型有助于准确刻画SGMA的工作状态,提高SGMA的系统精度,并为SGMA结构设计提供参考依据。
- 何忠波荣策李冬伟薛光明郑佳伟
- 关键词：模型分析
- 伺服阀用液压放大式GMA的设计及建模被引量：8
- 2014年
- 针对超磁致伸缩致动器输出位移有限,无法直接驱动伺服阀阀芯运动的问题,设计了一种基于柔性活塞的新型液压式微位移放大机构:由超磁致伸缩(GMM)棒驱动大活塞变形,并通过密闭容腔内的油液在小活塞端将GMM棒的输出位移放大。建立了超磁致伸缩致动器及其液压式微位移放大机构的耦合模型,采用弹性小挠度理论,有限元法和液压弹簧刚度理论对放大机构进行了分析和优化,并制作了样机。仿真和实验表明,所设计的液压式微位移放大机构可将GMM棒位移放大3.2倍,所建立的耦合模型较准确,误差在10%以内。
- 杨朝舒何忠波李冬伟崔旭薛光明
- 关键词：超磁致伸缩致动器有限元法
- 强偏置超磁致伸缩致动器准静态位移建模与试验被引量：8
- 2015年
- 为满足电控喷油器球阀开闭的要求,设计了强偏置超磁致伸缩致动器。阐述了强偏置超磁致伸缩致动器的工作原理,基于其偏置特征分析了致动器适用的正弦波信号。根据磁阻理论、J-A模型、二次畴转模型和线性系统理论建立了强偏置致动器的准静态位移模型,计算了此模型致动器方波输入时位移幅值和电流幅值的关系,正弦波输入时位移-电流滞环曲线,幅值为3 A的方波电流输入时的致动器位移输出。设计了强偏置致动器的试验系统,通过同幅值反向的方波信号辨别输入方向,并进行了致动器的方波和正弦波测试。结果表明:模型计算得到的方波位移幅值特性以及谐波位移-电流滞环与试验结果吻合,由此验证了模型的准确性;强偏置致动器在3 A方波电流输入时位移超过30μm,响应时间约为10μs,超调量为零,具有较好的驱动性能。
- 薛光明张培林何忠波曾威李冬伟
- 关键词：超磁致伸缩致动器方波响应电控喷油器
