周振华
- 作品数：18 被引量：43H指数：4
- 供职机构：长沙理工大学汽车与机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省自然科学杰出青年基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程文化科学理学更多>>
- 基于滑模控制器的压电执行器线性化控制研究
- 2023年
- 针对传统的Bouc-Wen模型不能准确表征压电陶瓷执行器固有的迟滞非对称特征,导致控制精度受限问题,该文提出一种基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein模型结合的迟滞建模方法,基于利用卡曼状态预估的滑模控制的控制策略来提高控制精度。首先,利用粒子群算法对传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型的参数进行辨识,然后根据二阶系统的状态空间矩阵建立卡尔曼观测器,并根据卡尔曼观测器的状态预估利用滑模规律进行反馈补偿和建立逆模型进行前馈补偿,形成前馈-反馈复合补偿。通过数值仿真表明,在0~100 V峰值与0~100 Hz激励频率内,所建立的非线性模型能很好地描述与预测压电陶瓷执行器的动态输出。执行器位移在0~6μm时,传统的Bouc-Wen模型开环、基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型的平均迟滞误差分别为0.65495μm、0.18639μm;在50 Hz下,基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构的前馈PID补偿均方根误差为0.0885μm,其前馈滑模复合控制补偿均方根误差为0.047μm,仅为最大输出位移的0.78%,最大跟踪误差仅为0.153μm,精度提高了78%,说明该文所提出的基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型及其补偿控制算法,有助于实现压电陶瓷执行器的高速、宽频超精密定位控制。
- 凌金成刘志强周振华周振华
- 关键词：压电陶瓷执行器HAMMERSTEIN模型滑模控制
- “质量管理与控制”课程教学改革与思考被引量：4
- 2019年
- "质量管理与控制"是长沙理工大学机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课。针对该课程在教学实践中存在的问题,通过改进教学方法、调整教学内容、更新考核方式等一系列改革尝试,增强了学生的学习兴趣、实践水平,授课效果得到有效改善。
- 张鹏李亚非周振华
- 关键词：质量管理与控制教学改革教学方法
- 基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器建模及性能分析被引量：1
- 2021年
- 宽频带能量采集已经成为当前国际上振动能量采集的研究热点之一。提出基于双环永磁体结构的非线性多稳态能量采集器。采用库伦模型建立双环永磁体磁力数学模型,分析外环永磁体结构参数对能量采集装置势能函数的影响规律,确定能量采集器在单稳态、双稳态到三稳态之间变化时外环永磁体结构参数范围。通过数值仿真分析能量采集器处于双稳态和三稳态状态时在不同激励加速度幅值和不同激励频率下的动力学响应特性及其电压输出特性。结果表明可以通过调整外环永磁体参数对所提出基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器多稳态的状态进行调节,同时三稳态状态下的能量采集带宽显著优于双稳态状态下的采集带宽,电压输出幅值也优于双稳态状态下的能量采集器。最后对比能量采集器处于不同稳态状态时的吸振效果,结果表明能量采集装置处于三稳态状态时吸振性能最好。
- 周振华易正旸陈书涵陈书涵李战慧
- 关键词：振动与波双稳态
- 基于负刚度结构的低频速度传感器的设计与分析
- 2020年
- 实现低频速度传感器的低频扩展在精密减振领域有着重要的意义,本研究提出基于负刚度结构的低频速度传感器,负刚度结构由两组电磁弹簧组成,采用正负刚度并联原理以实现传感器的低频扩展。首先采用安培电流模型建立电磁弹簧数学模型,分析参数对电磁负刚度特性的影响规律并提出负刚度结构优化策略,另外通过调整负刚度结构中线圈电流大小实现传感器固有频率可调。通过数值仿真分析负刚度的非线性影响以及在不同激励幅值和激励频率下传感器的低频响应特性,结果表明负刚度非线性影响可以忽略;当负刚度结构通入电流为0.9 A时,传感器固有频率为4 Hz,而在通入电流为1 A时,传感器固有频率为1 Hz,有效地降低速度传感器的测量下限。
- 周振华黄浩杜荣华
- 关键词：数值仿真
- 机器人专业课程中的仿真教学探讨
- 2021年
- 机器人专业人才的培养需要良好的实验教学条件作为支撑。目前机器人专业实验课程大多采用成熟的工业机器人为对象,供学生仿真和编程,其接口封闭,教学效果有限。本文对采用机器人仿真软件进行机器人专业课程教学进行了探讨,重点介绍了三种仿真教学软件以及应用案例,这些软件都可以移植到实际硬件上,实现机器人的运动控制等功能。
- 黄龙尹来容周振华李旭宇
- 关键词：仿真教学软件教学
- 方型永磁体多稳态能量采集器的设计与动力学研究
- 2023年
- 提出了一种基于方型永磁体结构的新型非线性多稳态能量采集器,建立了多稳态能量采集器的动力学微分方程,分析了多稳态能量采集器的结构参数对稳态数目、势阱深度以及势阱间距的影响规律。结果表明:所提出的多稳态能量采集器可以通过调节结构参数来实现对系统稳态数目、势阱深度以及势阱间距的调控。同时,在谐波激励下,三稳态能量采集器的工作带宽要宽于双稳态;在随机激励下,三稳态进入阱间运动的噪声强度阈值要低于双稳态。
- 唐驿宇周振华戴志辉周民瑞
- 关键词：双稳态
- 压电执行器改进Bouc-Wen模型及其定位补偿控制研究被引量：2
- 2023年
- 针对多数迟滞模型无法描述压电陶瓷执行器(piezoelectric actuator,PEA)的非对称、率相关迟滞非线性,提出一种改进Bouc-Wen(improved Bouc-Wen,IBW)模型并基于提出的IBW模型对其补偿控制进行试验研究。首先,基于传统Bouc-Wen(classical Bouc-Wen,CBW)迟滞模型引入两项非对称项并引入二阶IIR滤波器以精确描述压电陶瓷执行器的迟滞非线性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并修正率相关参数。然后,搭建基于NI CompactRIO测控系统压电陶瓷执行器精密定位试验平台,对提出的IBW模型进行了试验验证并基于IBW模型对其补偿控制进行了试验研究。试验结果表明:IBW模型性能显著优于传统Bouc-Wen模型和增强型Bouc-Wen(enhanced Bouc-Wen,EBW)模型,对于激励频率10~100 Hz多频正弦信号,IBW模型均方根误差相较于CBW模型和EBW模型分别下降了82.07%和62.10%,试验中压电陶瓷执行器实测最大输出位移6.15μm,基于IBW模型所提出复合补偿控制均方根误差为0.039μm,仅为最大输出位移的0.64%,最大跟踪误差仅为0.153μm。若忽略测量噪声,定位误差接近于零,说明所提出的IBW模型及其补偿控制算法有助于实现压电陶瓷执行器的高速、宽频超精密定位及主动振动控制。
- 周民瑞周振华周振华刘鑫曹太山
- 机械产品设计中基于多模型集成的二次开发技术研究被引量：4
- 2022年
- 针对相似程度高及可系列化的产品结构,提出以多模型切换设计和功能可扩展为要求的功能一体化多模型集成参数化设计方法。将二次开发技术与企业产品设计相结合,研究了模型信息集成检入切换、参数驱动和元件指定操作的二次开发技术,解决了Creo软件在产品设计过程中部分功能步骤繁琐、效率不高的问题,并研究了一种参数检索的方法,以实现系统的参数自动更新。以某公司压路机十字轴焊接件设计为例,结合MFC可视化技术搭建人机交互界面,基于C语言对Creo软件进行了多模型集成参数化设计系统开发,验证了此设计方法的高效性和实用性。
- 贺尚红黄诗辉周振华
- 关键词：二次开发技术
- 工程教育专业认证背景下机械类“机械控制工程基础”课程教学改革研究被引量：9
- 2017年
- "机械控制工程基础"作为机械专业一门重要的专业基础课,在构成毕业生工程教育知识能力体系和工程能力培养中起着举足轻重的作用。本文分析了该课程的特点和教学现状,并分析了该课程教学现状与工程教育专业认证要求的差距,根据工程教育专业认证以能力培养和成果产出为导向,反向设计和正向实施的要求,为保证该课程对毕业要求的能力和素质培养的支撑度,从多个方面提出了该课程教学改革的具体思路和方法,期望为该课程的教学改革提供一定的借鉴和思路。
- 周振华陈耿彪曹太山
- 关键词：教学改革工程教育专业认证
- 负载扰动下永磁同步电机控制系统设计与仿真被引量：6
- 2020年
- 在高精密定位领域中,永磁同步电机外部负载连续波动或者突变对电机的输出精度和稳定性有着不可忽略的影响。为提高永磁同步电机在负载扰动工况下的输出精度和工作稳定性,提出了一种包含位置环、转速环以及电流环的三闭环控制策略,并采用高阶系统降阶方法简化了控制系统传递函数,根据控制系统动态响应要求确定了各控制器参数。利用仿真软件建立了电机和控制系统仿真模型并进行了仿真,仿真结果表明,采用三环控制策略有效的提高永磁同步电机在负载扰动工况下的输出精度以及工作稳定性。
- 时乐泉杜荣华周振华
- 关键词：永磁同步电机控制策略
