主动悬架用直线作动器结构设计及性能分析 被引量：7

1

作者 杨超 李以农 +2 位作者 钟银辉 胡一明 郑玲 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1040-1046,共7页

针对现有主动悬架作动器存在能耗大、功率密度低等不足,设计了一款电磁力大而波动小的永磁直线作动器。运用基于圆柱坐标标量磁位的分离变量法对作动器气隙径向磁场进行解析,验证了所建的有限元模型。研究作动器电磁力及其波动特性,并... 针对现有主动悬架作动器存在能耗大、功率密度低等不足,设计了一款电磁力大而波动小的永磁直线作动器。运用基于圆柱坐标标量磁位的分离变量法对作动器气隙径向磁场进行解析,验证了所建的有限元模型。研究作动器电磁力及其波动特性,并用波动比评价其波动特性。结果显示:电磁力与输入电压和运行速度有密切关系;电磁力的波动随电磁力上升而增大,但波动比降低并逐渐稳定于6.8%左右。通过作动器电磁力计算并和被动减振器阻尼力测试值进行对比,表明所设计的的电磁作动器能够满足悬架对阻尼力的要求。 展开更多

关键词 主动悬架 电磁直线作动器 电磁力及其波动

在线阅读 下载PDF 职称材料

高推力永磁直线作动器及其关键技术综述 被引量：18

2

作者 凌志健 赵文祥 吉敬华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1022-1035,共14页

磁力传动式直线作动器通过非接触式的磁场耦合实现能量传输,避免了机械磨损、卡死、过载能力不足等问题,并且提升了可靠性,降低了振动和噪声。将永磁磁力传动技术引入到直线作动器领域,使得兼具高推力密度、高可靠性的直线作动器成为可... 磁力传动式直线作动器通过非接触式的磁场耦合实现能量传输,避免了机械磨损、卡死、过载能力不足等问题,并且提升了可靠性,降低了振动和噪声。将永磁磁力传动技术引入到直线作动器领域,使得兼具高推力密度、高可靠性的直线作动器成为可能。该文首先系统阐述了高推力永磁直线作动器的基本特点和研究现状,对典型的永磁直线作动器进行综述,并引入高推力密度磁力丝杠作动器的概念,分析其永磁磁力传动的一般性原理;然后,对近年来国内外学者在磁力丝杠作动器领域已开展的研究工作进行整理和归纳,并对拓扑结构、磁路加工等关键技术问题进行分析和探索;之后,讨论了该作动系统在航空航天和轨道交通等领域应用的可行性;最后,对磁力丝杠直线作动系统的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 磁力传动 直线作动器 高推力 磁力丝杠 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

螺旋箝位双向大推力压电直线作动器研究 被引量：2

3

作者 程丁继 时运来 +2 位作者 林瑜阳 张军 付少蕾 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期195-198,共4页

设计了一种基于螺旋箝位原理的尺蠖式压电直线作动器,它可实现大推力、大行程双向作动。阐述了螺旋箝位运动原理,进行作动器的结构设计。通过ANSYS有限元仿真分析了箝位力对端面的影响,并对力矩电机主轴进行强度校核,分析了计算力矩电... 设计了一种基于螺旋箝位原理的尺蠖式压电直线作动器,它可实现大推力、大行程双向作动。阐述了螺旋箝位运动原理,进行作动器的结构设计。通过ANSYS有限元仿真分析了箝位力对端面的影响,并对力矩电机主轴进行强度校核,分析了计算力矩电机转速与压电叠堆驱动频率的匹配关系。最后,搭建实验测试系统。结果表明,该作动器在叠堆驱动电压为150 V、频率100 Hz、电机转速150 r/min时,获得最大推力为190 N,行程可达60 mm。 展开更多

关键词 螺旋箝位 尺蠖式 压电直线作动器 大推力 压电叠堆

在线阅读 下载PDF 职称材料

双足压电直线作动器结构优化与实验 被引量：3

4

作者 钟相强 张本学 +1 位作者 黄卫清 孙梦馨 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1037-1043,1086,共8页

为提高双足压电直线作动器的有效驱动,增强作动器中二级杠杆微位移结构和柔性铰链的放大能力,对作动器的结构参数进行优化。首先,对二级杠杆微位移机构的放大倍数进行理论计算,基于ANSYS完成作动器定子作动仿真过程;其次,通过仿真分析发... 为提高双足压电直线作动器的有效驱动,增强作动器中二级杠杆微位移结构和柔性铰链的放大能力,对作动器的结构参数进行优化。首先,对二级杠杆微位移机构的放大倍数进行理论计算,基于ANSYS完成作动器定子作动仿真过程;其次,通过仿真分析发现,在作动器定子中综合使用直圆型柔性铰链和直梁型柔性铰链,会使作动器定子放大倍数得到优化,最优铰链参数对应的放大倍数为8.131;最后,制作了该作动器样机并进行了定子驱动足振幅测试,两驱动足的振动相对稳定。实验结果表明,驱动足I,II的位移振幅在60和63μm的上下范围浮动,与实际相符合。与现有的压电直线作动器相比较,该作动器结构简单,易于安装调试,具有大振幅驱动和运行稳定等特点。 展开更多

关键词 非共振 双足压电直线作动器 压电叠堆 二级杠杆 柔性铰链

在线阅读 下载PDF 职称材料

双作动板驱动的压电宏微直线作动器研究 被引量：1

5

作者 王哲逸 李冀 +3 位作者 龙玉繁 李晨捷 杨亮 贺红林 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第5期752-757,764,共7页

针对单板式压电作动器动力小、速度低等问题,为丰富宏微直线作动器形式,该文提出基于双作动板式定子的压电直线作动器。选定双作动板的一阶纵振和二阶弯振为作动器工作模态,利用纵振驱使动子滑移,借助弯振实现驱动足与动子的动态接触与... 针对单板式压电作动器动力小、速度低等问题,为丰富宏微直线作动器形式,该文提出基于双作动板式定子的压电直线作动器。选定双作动板的一阶纵振和二阶弯振为作动器工作模态,利用纵振驱使动子滑移,借助弯振实现驱动足与动子的动态接触与分离。阐释了双作动板推动动子前移的过程,推导出驱动足的椭圆轨迹方程及椭圆形成条件。优化出定子结构尺寸为45.3 mm×11.2 mm×6 mm,实现了两工作模态的简并。建立了定子机电耦合分析模型,解算出两相工作模态的振型,求得两相模态频率分别为34994 Hz和34998 Hz,模拟出驱动足的椭圆行进轨迹,求得定子的调压及调频振动特性。测试表明,当驱动电压的幅值和频率为250 V、34938 Hz时,驱动足的x、z向振幅分别达1.34μm和2.73μm,足以推动动子移进。设计了双板式作动器的装配结构,建立了其三维装配模型。该作动器有望输出较大动力与速度,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 双作动板定子 直线作动器 机电耦合模型 动力学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

液压机械臂腕部旋转直线作动器的研究 被引量：1

6

作者 赵玉贝 吴天福 王瑞雪 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期66-68,共3页

介绍一种紧凑式液压机械臂腕部旋转直线作动器,对比了国内现有的液压机械臂腕部的形式及结构,描述了其特有的结构、技术参数和工作原理。研究的液压机械臂腕部旋转直线作动器具有结构紧凑、体积小、质量轻、能量转换效率高和腕部位置闭... 介绍一种紧凑式液压机械臂腕部旋转直线作动器,对比了国内现有的液压机械臂腕部的形式及结构,描述了其特有的结构、技术参数和工作原理。研究的液压机械臂腕部旋转直线作动器具有结构紧凑、体积小、质量轻、能量转换效率高和腕部位置闭环控制等优点,为精确控制液压机械臂的姿态提供参考。 展开更多

关键词 液压机械臂 腕部旋转直线作动器 摆线马达 负一齿差

在线阅读 下载PDF 职称材料

电磁直线式主动悬架作动器参数的多目标粒子群优化 被引量：4

7

作者 寇发荣 张宏 +1 位作者 李阳康 洪锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第22期128-137,共10页

该研究针对电磁直线式主动悬架作动器电磁波动力大、有效输出力低的问题,设计了一种多目标粒子群参数优化算法。建立了作动器有限元模型,通过径向磁通密度的理论计算和有限元仿真值作对比,验证了有限元模型的正确性。对作动器的槽口宽... 该研究针对电磁直线式主动悬架作动器电磁波动力大、有效输出力低的问题,设计了一种多目标粒子群参数优化算法。建立了作动器有限元模型,通过径向磁通密度的理论计算和有限元仿真值作对比,验证了有限元模型的正确性。对作动器的槽口宽度、初级边端长度和极距长度进行参数敏感度分析和多目标粒子群优化,并对比分析了优化前后作动器的输出力、反电动势和波动力。最后试制了物理样机并开展了阻尼力特性试验和电磁力特性试验。仿真结果表明:当电磁作动器的结构参数通过优化后,有效电磁力、总谐波畸变量和电磁波动力均得到了改善。试验结果表明:阻尼力波动试验值与仿真值基本一致,平均电磁力试验值和仿真值随电压变化呈线性分布且误差较小。 展开更多

关键词 主动悬架 电磁直线作动器 多目标粒子群优化 台架试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向翼面展开的压电直线位移累积作动器轻量化设计 被引量：2

8

作者 陆欢欢 胡凯明 +2 位作者 郑晓亚 校金友 宋洪舟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期996-1005,共10页

现代小型制导飞行器中常用的电磁式伺服舵机存在寄生磁场影响导航制导精度,同时其减速机构将增加舵机系统体积与质量的问题,而且电磁舵机的工作温度范围较小。近期发展的一种新型压电直线位移累积高功率密度作动器能够有效解决这些问题... 现代小型制导飞行器中常用的电磁式伺服舵机存在寄生磁场影响导航制导精度,同时其减速机构将增加舵机系统体积与质量的问题,而且电磁舵机的工作温度范围较小。近期发展的一种新型压电直线位移累积高功率密度作动器能够有效解决这些问题。建立了该作动器的虚拟样机模型,通过与实验数据进行对比,验证了虚拟样机模型的可靠性。为使作动器在满足翼面展开需求下质量最轻,采用Isight与Adams联合仿真,对压电作动器的压电堆外径、长度、激振频率等参数进行了优化,最终达到了50.8 W/kg输出功率,实现了与现有伺服电机相当的功率密度。 展开更多

关键词 压电直线作动器 尺蠖型 虚拟样机 高功率密度 轻量化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动悬架的直线电机作动器控制系统研究 被引量：16

9

作者 罗虹 陈星 +2 位作者 邓兆祥 来飞 马英 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1537-1542,共6页

将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直... 将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直线电机作动器能根据车身的振动主动输出相应的电磁力,因此直线电机直接推力控制运用于主动悬架控制系统是可行的。 展开更多

关键词 主动悬架 直线电机作动器 直接推力控制 最优控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型直线旋转永磁作动器的分析与实验 被引量：8

10

作者 金平 林鹤云 +2 位作者 房淑华 汪先兵 郭立家 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期65-70,共6页

现有的直线旋转作动器多采用直线作动器和旋转电机组合构成,结构复杂、控制精度差。该文提出了一种能实现独立或同时产生直线和旋转运动的新型直线旋转永磁作动器。分析了该作动器的结构特点和运行原理,建立了该作动器的圆弧直线等效磁... 现有的直线旋转作动器多采用直线作动器和旋转电机组合构成,结构复杂、控制精度差。该文提出了一种能实现独立或同时产生直线和旋转运动的新型直线旋转永磁作动器。分析了该作动器的结构特点和运行原理,建立了该作动器的圆弧直线等效磁路模型,推导出了旋转转矩和直线力的计算表达式。采用三维有限元方法分析了空载磁场分布,验证了磁路模型中定子永磁磁通的计算结果。最后,在所设计的样机上进行了原理性的验证,等效磁路法和有限元分析结果与实验数据吻合较好,表明等效磁路模型的计算精度能够满足工程设计分析的要求,所提新型LRPMA具有可行性。 展开更多

关键词 直线旋转永磁作动器 三维有限元 磁路模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于近场声悬浮的非接触式直线型压电作动器 被引量：8

11

作者 孙运涛 陈超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期2952-2956,共5页

针对近场声悬浮(NFAL)传输在航空航天、高纯度材料加工以及微机电系统装配操作等领域的良好应用前景,设计出了非接触式直线型压电作动器。该作动器依靠兰杰文振子的振动,产生高声强声场来悬浮并驱动物体沿行波方向运动。先通过动力学分... 针对近场声悬浮(NFAL)传输在航空航天、高纯度材料加工以及微机电系统装配操作等领域的良好应用前景,设计出了非接触式直线型压电作动器。该作动器依靠兰杰文振子的振动,产生高声强声场来悬浮并驱动物体沿行波方向运动。先通过动力学分析和结构设计,试制出了一对兰杰文振子样机,并通过实验获得了其动态特性参数;然后,成功制造出了基于NFAL的非接触式直线型压电作动器,此作动器可悬浮传输的最大单位面积质量为3.06g。 展开更多

关键词 声悬浮 近场声悬浮 压电 直线型作动器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁场解析计算的直线旋转永磁作动器参数分析 被引量：3

12

作者 金平 房淑华 林鹤云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第18期155-161,2,共7页

为了深入研究直线旋转永磁作动器(linear and rotarypermanent magnet actuator,LRPMA)的参数对其力学和电磁性能的影响,基于磁标量位的磁场解析计算方法,对LRPMA进行了分析。采用曲率系数法和圆弧直线等效模型,对LRPMA的磁场分布进行... 为了深入研究直线旋转永磁作动器(linear and rotarypermanent magnet actuator,LRPMA)的参数对其力学和电磁性能的影响,基于磁标量位的磁场解析计算方法,对LRPMA进行了分析。采用曲率系数法和圆弧直线等效模型,对LRPMA的磁场分布进行了解析计算,采用三维有限元方法进行了验证。基于解析结果,得到不同的极弧系数和槽宽槽距比条件下LRPMA的直线定位力、旋转定位力矩、定子绕组磁链的基波分量和谐波分布云图。实验制作了LRPMA样机,样机的试验结果与解析计算优化结果基本一致,有效验证了所提解析方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直线旋转永磁作动器 磁标量位 解析分析 三维有限元方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于作动器非线性的主动悬架减振性能研究 被引量：3

13

作者 卢小凯 王念先 《机床与液压》 北大核心 2023年第4期42-47,共6页

针对电磁主动悬架中直线作动器非线性特性对车辆减振性能产生影响的问题,采用麦克斯韦应力张量法建立输入电流与输出电磁力的非线性解析模型。通过拟合作动器非线性力的办法将解析模型中多结构参数问题缩减到二维,再将作动器拟合模型应... 针对电磁主动悬架中直线作动器非线性特性对车辆减振性能产生影响的问题,采用麦克斯韦应力张量法建立输入电流与输出电磁力的非线性解析模型。通过拟合作动器非线性力的办法将解析模型中多结构参数问题缩减到二维,再将作动器拟合模型应用到采用LQG控制器的1/4车辆悬架模型中,研究作动器非线性对车辆减振性能的影响。结果表明:作动器的非线性使LQG控制效果变差,实际减振性能降低;作动器结构参数中极对数与初级定子长度的比值接近车辆共振频率时,减振性能最差。 展开更多

关键词 电磁主动悬架 直线作动器 作动器非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

翼展直线旋转作动机构的最速展开曲线 被引量：1

14

作者 黄铁球 莫怡华 王江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1642-1649,共8页

研究了高速飞行器侧翼展开机构直线旋转作动器的最速展开问题。采用变分方法,推导了最速展开槽线方程,建立了直线旋转作动器的平面等效运动模型。推导的最速展开槽线方程虽与摆线方程近似,但不同于以往任意一类摆线方程及其变种,命名其... 研究了高速飞行器侧翼展开机构直线旋转作动器的最速展开问题。采用变分方法,推导了最速展开槽线方程,建立了直线旋转作动器的平面等效运动模型。推导的最速展开槽线方程虽与摆线方程近似,但不同于以往任意一类摆线方程及其变种,命名其为缩放摆线。给出了缩放摆线方程的一些基本特性并推导了基于该曲线方程的最速展开时间计算公式;采用MSC.Adams运动仿真软件,对缩放摆线方程和展开时间进行了动力学仿真验证,仿真结果与理论计算吻合。与标准摆线展开时间的对比研究显示,当缩放系数大于1时,缩放摆线展开时间与标准线无明显提升,但在缩放系数小于1的区间,随着缩放系数的减小,展开时间的缩短非常明显。当缩放系数为0.24时,缩放摆线展开时间仅为原标准摆线的87%。 展开更多

关键词 高速飞行器 直线旋转作动器 机翼展开 最速展开 摆线 缩放摆线

在线阅读 下载PDF 职称材料

双向作动大行程二自由度稳像机构 被引量：4

15

作者 黄卫清 党冰楠 +1 位作者 王寅 孙梦馨 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1494-1501,共8页

针对光学稳像系统的双向动态大行程的设计要求,本文设计了一种可伸缩双向作动的压电作动器,并基于此压电作动器设计了二自由度稳像机构。压电作动器由一个收缩式三角位移放大机构和一个伸张式三角位移放大机构组成。位移放大机构可为压... 针对光学稳像系统的双向动态大行程的设计要求,本文设计了一种可伸缩双向作动的压电作动器,并基于此压电作动器设计了二自由度稳像机构。压电作动器由一个收缩式三角位移放大机构和一个伸张式三角位移放大机构组成。位移放大机构可为压电平台提供足够的行程,柔性铰链可使平台结构更加紧凑。接着,利用有限元分析软件ANSYS对平台结构进行静力学仿真,模拟了平台的位移和应力变化。最后对原理样机进行了实验分析,实验结果显示所设计压电平台在低电压和低频率下有足够大的行程和足够快的响应速度,作动器在120V电压下的输出位移在67μm左右,基本满足稳像系统的性能要求,故平台结构的设计方案是可行的。 展开更多

关键词 光学稳像 二维平台 压电直线作动器 位移放大机构

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种货舱门伺服控制器的设计与仿真

16

作者 智文静 李国材 +3 位作者 王团辉 郑维娟 屈王博 李通 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-8,共8页

为降低某型窄体客机货舱门机电作动器(EMA)的功率需求,并有效控制未知扰动对控制器的影响,提出了一种融合速度比例积分(PI)控制器和电流滞环跟踪控制算法。首先,对EMA工作过程中的复杂载荷工况进行深入分析,从而获得货舱门在实际工作过... 为降低某型窄体客机货舱门机电作动器(EMA)的功率需求,并有效控制未知扰动对控制器的影响,提出了一种融合速度比例积分(PI)控制器和电流滞环跟踪控制算法。首先,对EMA工作过程中的复杂载荷工况进行深入分析,从而获得货舱门在实际工作过程中的负载特性。其次,基于货舱门负载特性对控制器的运动控制过程功率需求进行了匹配设计,实现了控制器的架构和主要功能电路的设计。最后,为验证所提出控制策略的有效性,在MATLAB/Simulink软件中构建了控制器的模型,并对货舱门开关门运动过程进行仿真。仿真结果证明所提出的控制策略能够将转速波动范围控制在±120 r/min以内,有效降低了系统的功率,还显著提升了控制器对外部扰动的动态响应能力。 展开更多

关键词 负载特性 货舱门 直线作动器 伺服控制器 SIMULINK

在线阅读 下载PDF 职称材料