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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵劲松 董杰 孙鑫宇 徐嘉祥 赵利强 李戊戌
为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应曲线,分析了实验台的动态跟踪性能,探索了电液伺服振动平台在实验教学中的应用。教学实践表明,基于电液伺服振动台进行实验教学,能够加深学生对理论知识的理解,提高学生将理论知识应用于实践的能力,也为机电液一体化相关专业实验教学提供了一种新型平台。
关键词：
电液伺服 快速原型控制 振动台 实验教学
[期刊] 技术经济
[作者]
田华 吴国视 陈燕虹
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪敬 蒙臻 毋少峰 王志强
设计了一种基于工业PLC的四缸电液伺服同步举升教学实验系统。该系统融合PID控制算法、电液伺服驱动技术、PLC控制技术、磁致伸缩位移传感器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,形成了一套集机电液一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成机电传动控制实验、液压传动实验、位移传感器技术实验、PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、单缸伺服PID控制实验和四缸伺服同步PID控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的教学实验创新性和先进性,能够有效地满足培养拔尖型大学生创新实践能力的需要。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张波 李杨 陈小丽 鞠亚坤 闻小龙
编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用自定义基于RS-485的ModbusRTU协议进行数据传输和通信,设计和研制了一种高精度的磁电式旋转编码器,并采用自动采集系统对编码器数据进行了采集及存储。在程序设计方面,针对敏感元件的原始输出数据,设计和编写了一种数据处理、修正和校准算法,并使用MATLAB软件对编码器解算的角度数据进行了仿真、运算和验证。为进一步检验所研制的编码器在实际工况下的角度测量精度,将编码器安装在高精度时栅转台系统上进行了测试,编码器测试精度达到0.046 9°,可应用于伺服电机角度反馈系统。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞新宇 江旺旺 任智军
针对振动学相关课程中高阶振动实验装置偏少,学生对高阶振型和固有频率难以理解等问题,设计并制作了一种用于教学的高阶振型振动实验装置。该装置通过基于柔度法编写的Matlab程序、基于锤击法的自由振动实验以及以激振器作为激励振源的受迫振动实验,实现了对高阶振动的固有频率和振型的理论计算和实验测试,通过频闪仪可以直观地观察到各阶频率的振型。实验测得的各阶频率与相应的理论值的最大相对误差分别为6.88%、5.40%和2.01%。该装置已在教学中得到应用,并收到了良好的效果。
关键词：
振动装置 固有频率 实验教学 柔度矩阵
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈宇龙 张科
减饱和法是近年来提出的一种可液化地基处理方法,其基本原理是通过工程措施减小饱和砂土地基中的饱和度,将饱和砂土地基变成不饱和砂土地基,从而提高地基的抗液化强度,减轻地震时产生的液化震害。该文利用井点降水法,在砂土地基中布置排水管,考虑排水管的竖向布置、水平布置、倾斜布置以及联合布置,对井点降水法的抗液化效果进行了振动台模型试验。实验结果表明:排水管水平布置产生的超孔隙水压最小,抗液化效果最好;竖直布置次之;倾斜布置抗液化效果最不明显。在实际应用过程中,可以定期进行地基土体的排水作业,从而提高可液化地基的抗液
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨亮 郭志军 李文生 王博轩
研制了一种基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台,整个系统由机械臂本体、控制器、视觉伺服系统组成。机器臂共有3个自由度,分别由3个步进电机驱动;控制器采用主控板+驱动板的设计结构,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉伺服系统运行在主控板之上,能够通过摄像头采集目标物体图像信息,并将位置信息转换控制指令,控制机械臂完成物体抓取任务。实践表明该方案具有成本低、控制效果好、系统鲁棒性强的优点。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
施德昌
使用直流伺服控制系统来实现位置或转速控制时,通常使用的线性放大器由于功耗大、效率低,性能不理想.本文提出使用脉宽调制放大器能够克服这一难题,特别是在低速、大转矩系统中。本文详细分析了脉宽调制放大器的三种工作状态,并分析了脉宽调制放大器驱动下电动机的功耗问题,得到这种驱动方式是节能、经济、合理的结论,因而是可行的。本文并提出了脉宽调制放大器的开关频率选择原则,可供使用中作为理论指导。
关键词：
脉宽调制放大器 伺服控制系统 直流电动机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄文涛 陈芳
为研究多参数变化对轴承振动信号的影响,研制了能够同时监测多种工况参数,并能够对轴承振动与故障诊断进行多参数测量的实验平台。该平台实现了对实验轴承的动态加载,集成了用于测量多种参数的多种类型的传感器,以LabVIEW软件为开发平台,并结合Matlab软件,实现了对轴承振动信号的实时监测,对信号的处理、分析、存储、回放,以及对振动幅值的超标报警等多种功能。将该平台应用于传感技术课程实验教学,能够达到使学生应用传感元件设计传感监测系统的实践教学目标。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
吴勇信 罗宝鑫 张文全 廖意辉 高玉峰 蒋乐英
为研究拱式倒虹吸结构在地震动作用下的动力响应,该文以滇中引水工程中的龙川江倒虹吸结构为原型,根据相似理论设计制作了缩尺比例为1∶20的相似模型,通过改变结构的输水工况与地震动激励类型,深入分析结构自振特性、加速度和位移响应的变化情况。结果表明:随着上部水体质量增加,结构的加速度响应降低,位移响应影响较小,水体表现为对该结构抗震有利。在不同地震动作用下,结构动力响应差异明显,动力响应与输入的地震动频谱特性有关。研究成果可为相关倒虹吸工程的抗震设计提供参考。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
黄邦辉 李志荣 左澍琼 邓开来 辜文兰 洪彧
横向地震动激励下,渡槽中水体发生晃动,有可能放大渡槽的地震响应。为抑制渡槽中的水体振动,该文提出了适用于大型渡槽的导水屏障。该导水屏障沿顺槽向安装于渡槽中,将水体横向分隔,同时设置了部分通孔,便于水体通过,由此改变水体在渡槽中的横向振动特征,进而减小渡槽地震响应。为探究导水屏障对渡槽的减震效果,依托典型的大型渡槽实际工程,该文设计了矩形渡槽和U形渡槽的振动台试验,考虑了槽内水位高度、屏障透水率等参数对渡槽减震效果的影响。通过振动台试验,获得了渡槽在白噪声、简谐荷载和地震动激励下的动力响应,同时得到了渡槽的自振频率和盖梁峰值加速度等结构响应。试验结果表明:导水屏障可以提升渡槽溢水的台面加速度阈值,实际减小了渡槽中水体振动。定义渡槽盖梁峰值加速度之比为减震系数,减震系数与渡槽断面类型、槽内水位、激振频率和导水屏障透水率等均相关。当激振频率接近渡槽基频时,导水屏障呈现良好的减震效果;当激振频率远离渡槽基频时,导水屏障反而可能导致渡槽地震响应放大。在El centro地震动激励下,大部分工况中导水屏障呈现良好的减震效果,减震系数的均值和标准差受槽内水位、导水屏障透水率等因素影响较大,导水屏障的定量减震机理还有待进一步研究。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
徐武雄 阮若林
设计了一个直流伺服电动机无线数字控制系统,控制系统可以通过微型计算机发出控制指令,实现对直流伺服电动机速度的控制,转速采用基于PID算法的闭环控制,微型计算机与电动机之间的通信采用无线连接。试验结果表明:在给定速度为1000r.min-1时,超调量小于10r,稳态误差小于0.3%。说明系统结构简单,性能稳定,主控端用户界面友好,操作方便,伺服端电动机速度超调量良好,稳态误差小,具有比较高的实用性。
关键词：
伺服电动机 无线通信 数字控制 单片机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭荣盛 邵雪卷 陈志梅
针对由直流电机位置伺服系统自身参数不确定以及外部扰动影响，导致系统响应速度、控制精度降低的问题，提出了一种新型位置-速度双环控制策略。速度控制器采用模糊内模PID(proportionalintegral-differential)控制，利用模糊原理实现对内模PID控制器参数，即滤波时间常数λ的在线智能整定；位置控制器采用基于自抗扰的非奇异快速终端滑模控制（non-singularfastterminalslidingmodecontrol,NFTSMC），利用线性扩张状态观测器对系统总体的内外干扰进行估计，并以反馈形式进行补偿，同时采用NFTSMC对系统的状态变量进行跟踪，以提高系统的跟踪性能和抗干扰性；最后使用仿真与实验方法验证了新型双闭环控制策略对直流电机位置伺服系统具有良好的控制性能。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
韩聚奎
为了使设计指标能保证伺服控制系统准确地跟踪任意输入函数，研究了一种基于对收敛傅里叶级数响应的分析方法：以任意输入函数能满足傅里叶级数展开条件为前提，将输入函数以奇函数形式展成满足误差要求的有限项傅里叶级数，推证出稳定线性定常系统对该三角级数的响应，确定了输入函数频谱特性与系统频域误差的关系，给出了频域内系统能跟踪任意输入函数的设计指标。
关键词：
伺服控制系统 频域 跟踪误差
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
魏巍宏 刘同冈 马萧萧
为满足振动监测实验教学的需要,研制了一种能有效模拟齿轮、转子和滚动轴承典型故障工况特征的机械振动故障综合模拟实验台。为满足信号采集分析的需要,构建了由传感器、信号采集仪和信号分析软件组成的振动信号监测系统。测试实验的结果表明:实验台的故障振动信号谱图特征与故障振动机理相符,模拟的故障工况准确稳定。利用该实验台开展故障诊断课程和实验教学取得了很好的教学效果。
关键词：
振动监测 故障模拟 故障诊断 实验教学
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