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集成相对位移自传感磁流变阻尼器性能优化: 2014年; 提出并实现基于Pareto优化原理对体积一定的集成相对位移自传感磁流变阻尼器(IRDSMRD)关键参数进行关于目标函数为IRDSMRD的阻尼力与集成相对位移传感器(IRDS)的线性度优化方法。对影响IRDSMRD阻尼力与IRDS线性度磁通回路的磁特性建模、分析,建立受IRDSMRD关键参数影响的IRDS线性度与IRDSMRD阻尼力数学模型。获得IRDSMRD体积一定时表征权衡IRDSMRD阻尼力性能与相对位移传感性能间关系的Pareto最优曲线(即Pareto前沿)。结果表明,在Pareto前沿上点即为IRDSMRD阻尼力与IRDS线性度最优点。在特定应用条件下,可据Pareto前沿选择具有特定IRDS的线性度最优的IRDSMRD阻尼力,反之也然。; 白先旭王代华; 关键词：磁流变(MR)阻尼器 PARETO优化 PARETO前沿

一种压电致动微夹钳及其开环位移特性被引量：15: 2010年; 微夹钳是微装配与微操作过程中直接与被操作对象相接触的末端执行器,对微装配与微操作任务的完成起着决定性作用.介绍了一种采用压电致动的微夹钳的工作原理、结构组成及实验原型,该微夹钳采用一种基于双边和单边直圆柔性铰链的单片柔顺机构实现微位移传递/放大功能,同时实现微夹钳夹爪平行移动.针对本文研究和开发的一种微夹钳的原型建立了实验装置并进行了开环位移特性测试.实验结果表明,微夹钳的夹爪能够实现平行移动,夹爪的输出位移与输入位移呈线性关系,且微夹钳单边夹爪输出位移最大可达150μm.; 王代华杨群; 关键词：柔顺机构柔性铰链

一种压电式六维加速度传感器的快速原型及其特性被引量：14: 2011年; 介绍了一种压电式六维加速度传感器,研究了其敏感单元的布局原理,建立了相应的六维加速度传感方程以实现对6只压电式单轴加速度传感器的输出进行解耦得到刚体运动的六维加速度。在此基础上,采用基于实时仿真系统(dSPACE DS1103和MATLAB/Simulink)的快速控制原型(rapid control prototyping,RCP)技术建立了压电式六维加速度传感器的快速原型。在六维随机振动激励和固定轴旋转振动激励情况下对开发的压电式六维加速度传感器的快速原型的传感性能进行了实验测试。研究结果表明该压电式六维加速度传感器的快速原型能够实现六维加速度的传感,建立的传感方程能够准确地解算出刚体运动的六维加速度。; 袁刚王代华; 关键词：六维加速度传感器角加速度线加速度

一种六维加速度传感器原理的研究被引量：1: 2007年; 提出并研究了一种基于6只单轴加速度传感器的六维加速度传感器的原理及结构,建立了获取6维加速度的传感模型,并利用建立的传感模型在Matlab/Simulink环境下对提出并研究的6维加速度传感器的传感特性进行了数字仿真分析。研究结果表明,该6维加速度传感器能够实现6维加速度传感。; 王代华袁刚赵艳侯向红; 关键词：加速度传感器

圆形压电单晶执行器的静态模拟与实验验证: 2010年; 为了对圆形压电单晶执行器(CPUA)和基于圆形压电单晶执行器的系统(如微阀、微泵等)进行优化设计,基于经典薄板理论并将粘结层作为单独一层考虑,建立了固支边部分覆盖圆形压电单晶执行器在作用电压控制下的挠度特性模型并进行了实验验证。实验结果表明,用建立的模型预测圆形压电单晶执行器的静态挠度与实际测得值吻合,相对误差在4.83%以内,中心挠度相对误差在0.72%以内。; 王代华霍静

一种压电陶瓷执行器动态驱动电源被引量：16: 2008年; 针对压电陶瓷执行器呈现强容性负载的特性,该文研究了基于误差放大原理的压电陶瓷执行器动态驱动电源,提出采用高压运算放大器结合准互补对称功率放大电路构成的输出级以提高驱动电源的输出电压范围的方法和采用多组准互补对称功率放大电路构成的输出级并联以提高输出峰值功率的方法。通过对实际电路的测试表明,采用上述方法开发的压电陶瓷执行器动态驱动电源不仅输出功率达270 W,且具有良好的静态性能。; 丁文明王代华; 关键词：压电陶瓷执行器驱动电源动态性能

一种压电式六维加速度传感器的校准方法研究被引量：7: 2011年; 基于多只压电式单轴加速度传感器的压电式六维加速度传感器的传感误差主要由多只压电式单轴加速度传感器的安装误差和输出误差决定。为了对压电式六维加速度传感器的传感误差进行估计和补偿,提出并研究了一种压电式六维加速度传感器的校准方法,建立了压电式六维加速度传感器的校准模型。在此基础上,分析了校准过程中加速度激励误差对校准结果的影响和最佳角加速度激励频率的范围,建立了对校准误差进行估计的方法。研究结果表明,利用所建立的校准方法和校准误差估计方法不仅能够准确地实现压电式六维加速度传感器的校准,而且能够对校准结果的误差进行估计。该研究工作为压电式六维加速度传感器的误差补偿和精度提高奠定了基础。; 袁刚王代华

基于Bouc-Wen模型的压电执行器的前馈线性化控制器被引量：19: 2015年; 本文提出并研究了利用Bouc-Wen模型构建压电陶瓷执行器的迟滞位移在线观测器的方法,并采用迟滞位移在线观测器构成前馈控制系统实现了压电陶瓷执行器的输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化。在此基础上设计了相应的数字控制算法,实现了一种基于数字信号处理器的前馈线性化控制器,建立了相应的实验装置并进行了实验验证。实验结果表明,当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值5 V的正弦电压时(功率放大器放大倍数为20倍),压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.25μm和2.37%;当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值递增的三角波电压时,压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.80μm和3.06%。采用DSP实现的前馈线性化控制器能够较好地实现压电陶瓷执行器输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化,而且由于是开环控制,成本较低。; 王代华严松林朱炜; 关键词：线性化 BOUC-WEN模型前馈控制

并联复用光纤法-珀加速度传感器及解调方法的研究被引量：8: 2010年; 提出了一种基于菲佐干涉仪的并联复用光纤法-珀加速度传感器的解调原理及系统,其中光纤法-珀加速度传感器是基于惯性质量引起法-珀腔腔长变化实现加速度传感的原理。针对此并联复用系统,建立了菲佐干涉仪的相对输出光强与光纤法-珀加速度传感器的法-珀腔腔长和菲佐干涉仪的厚度之间的关系模型,进一步建立了基于菲佐干涉仪的光纤法-珀加速度传感器系统的加速度传感理论模型。在此基础上对菲佐干涉仪解调并联复用光纤法-珀加速度传感器信号的原理进行了数值仿真,并对基于菲佐干涉仪解调的多通道光纤法-珀加速度传感器并联复用能力进行了分析。研究结果表明,数值仿真结果和理论分析相吻合,菲佐干涉仪解调多通道光纤法-珀加速度传感器并联复用系统具有可行性。; 王代华刘书信袁刚贾平岗赵艳

一种高轴向刚度三轴转动柔性铰的有限元分析与模拟被引量：4: 2009年; 文中研究了一种高轴向刚度三轴转动柔性铰。提出了采用有限元技术对该柔性铰进行弯曲刚度、扭转刚度和轴向刚度分析的原理及方法。在此基础上,对高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度进行了有限元分析计算,建立了高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程。研究结果表明,高轴向刚度三轴转动柔性铰不仅各向弯曲刚度相等,而且具有较高的轴向刚度,能实现三轴转动。另外,各向刚度值随关键结构参数变化的二次拟合曲线和实验曲线的最大拟合误差不超过3.50%,各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程能准确预测柔性铰的各向刚度。该研究工作为高轴向刚度三轴转动柔性铰的开发与设计提供了一种有效的方法。; 程磊王代华; 关键词：刚度有限元

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教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-05-0765)

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