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柔性支撑控制力矩陀螺动力学建模与控制
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作者 鲁明 梁柱林 徐张凡 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第1期40-46,共7页
针对柔性支撑引起控制力矩陀螺(CMG)框架控制性能下降的问题,建立了柔性支撑条件下控制力矩陀螺的动力学模型,分析了柔性支撑扰动力矩的耦合机理并给出了解析模型.据此,设计了一种积分滑模控制策略,用于提升对CMG框架动力学特性变化和... 针对柔性支撑引起控制力矩陀螺(CMG)框架控制性能下降的问题,建立了柔性支撑条件下控制力矩陀螺的动力学模型,分析了柔性支撑扰动力矩的耦合机理并给出了解析模型.据此,设计了一种积分滑模控制策略,用于提升对CMG框架动力学特性变化和新增扰动力矩的鲁棒性.仿真结果表明,该控制策略相比传统的PID控制具有更好的动态过程和稳态性能,提升了柔性支撑下控制力矩陀螺框架速度的闭环控制性能. 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 柔性支撑 动力学建模 滑模控制
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CMG框架超低速无电流环矢量控制研究
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作者 陈雷 潘松 +2 位作者 徐张凡 李华峰 申友涛 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期594-601,625,共9页
针对控制力矩陀螺框架在超低速工况下存在转速测量精度低、多源扰动力矩及非线性摩擦等问题,提出了基于无电流环矢量控制的超低速驱动控制方法。首先,建立超低速工况下的框架电机的机电模型,设计了无电流环磁场矢量控制器(field-oriente... 针对控制力矩陀螺框架在超低速工况下存在转速测量精度低、多源扰动力矩及非线性摩擦等问题,提出了基于无电流环矢量控制的超低速驱动控制方法。首先,建立超低速工况下的框架电机的机电模型,设计了无电流环磁场矢量控制器(field-oriented control,简称FOC);其次,针对转速测量精度的问题,设计了转速观测器作为反馈环节。结果表明,与方波驱动法相比,该方法无换相转矩,提高了转速测量精度,且在面对多源扰动、非线性摩擦时具有鲁棒性。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 磁场矢量控制 卡尔曼滤波 框架控制
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金属橡胶高压精密流量阀流场分析 被引量:8
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作者 张蕊华 张建辉 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期71-74,166,共4页
为确保阀出口处输出流量和压力的稳定性,提出了采用压电陶瓷和金属橡胶两种材料设计的一种金属橡胶高压精密流量阀,利用压电陶瓷驱动流量阀的主阀芯实现对阀芯与阀体开口间位移的精密控制,利用金属橡胶材料的多孔性以及减压、节流和过... 为确保阀出口处输出流量和压力的稳定性,提出了采用压电陶瓷和金属橡胶两种材料设计的一种金属橡胶高压精密流量阀,利用压电陶瓷驱动流量阀的主阀芯实现对阀芯与阀体开口间位移的精密控制,利用金属橡胶材料的多孔性以及减压、节流和过滤等特点实现对阀出口处流体脉动的平纹波处理。运用Fluent仿真分析了阀出口处的平纹波特性和金属橡胶参数对阀腔内流体湍动能分布的影响规律。分析结果表明:在阀进、出口处安装金属橡胶环后,阀出口处流体速度变化平缓、方向趋于一致,流动更为平缓,一定程度上确保了阀输出流量和压力的稳定性;阀腔内流体的湍动能明显减小,阀腔内的流场更趋于平稳,从而提高了阀的使用寿命和启闭可靠性。 展开更多
关键词 金属橡胶 压电陶瓷 精密流量阀 湍动能 平纹波特性
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BiFeO_3掺杂0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3压电陶瓷的相结构及电学性能 被引量:1
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作者 李波 王一平 +1 位作者 杨颖 陈静 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-5,共5页
采用固相反应烧结工艺制备了(1-x)(0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3)-xBiFeO_3(BNBT6-xBF,0.02≤x≤0.10,x为物质的量分数)无铅压电陶瓷,研究了BiFeO_3掺杂量(即x)对陶瓷晶体结构,介电、铁电和场致应变性能的影响。结果表明:制... 采用固相反应烧结工艺制备了(1-x)(0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3)-xBiFeO_3(BNBT6-xBF,0.02≤x≤0.10,x为物质的量分数)无铅压电陶瓷,研究了BiFeO_3掺杂量(即x)对陶瓷晶体结构,介电、铁电和场致应变性能的影响。结果表明:制备得到的BNBT6-xBF陶瓷均为纯钙钛矿结构;当x<0.08时,陶瓷晶体结构仍然处于准同型相界,当x=0.09时,陶瓷晶体结构开始向伪立方相转变;掺杂BiFeO_3有利于提高陶瓷的介电常数;随着BiFeO_3掺杂量的增加,陶瓷从铁电相向弛豫铁电相转变,铁电性能不断被削弱;陶瓷的场致应变先增大后减小,在x=0.09时达到最大,为0.28%,其等效压电常数为440pm·V^(-1)。 展开更多
关键词 无铅压电陶瓷 相结构 场致应变
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多裂纹相互作用下断裂行为的边界元分析 被引量:12
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作者 黄祎丰 裘进浩 郭志强 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第8期6-12,共7页
基于边界元法,数值计算含多裂纹有限板在拉伸载荷下的断裂参数。利用裂纹面边界单元节点的张开位移,并结合线性拟合外推的方法计算应力强度因子。综合考虑计算精度和计算效率,讨论并选定合适的边界单元划分密度和类型。按照最大周向应... 基于边界元法,数值计算含多裂纹有限板在拉伸载荷下的断裂参数。利用裂纹面边界单元节点的张开位移,并结合线性拟合外推的方法计算应力强度因子。综合考虑计算精度和计算效率,讨论并选定合适的边界单元划分密度和类型。按照最大周向应力准则,通过断裂参数等效应力强度因子和扩展方向,分析裂纹I和II型复合断裂行为。裂纹间的相互作用会抑制或增强断裂行为,通过多个算例考查多裂纹的角度、长度、分布位置和间距等因素对抑制和增强作用的影响。 展开更多
关键词 多裂纹 边界元法 应力强度因子 张开位移
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0.1HoMnO_3-0.9BiFeO_3柔性铁电薄膜的制备及电学性能
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作者 王建业 王一平 +1 位作者 杨颖 盛云 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期23-27,共5页
采用脉冲激光沉积技术在云母柔性衬底上沉积0.1HoMnO_3-0.9BiFeO_3薄膜,研究了薄膜的晶体结构、表面形貌、弯曲服役特性、铁电和介电性能以及输运特性。结果表明:BiFeO_3沿(012)和(104)晶面取向生长,结晶良好;薄膜表面光滑,均方根表面... 采用脉冲激光沉积技术在云母柔性衬底上沉积0.1HoMnO_3-0.9BiFeO_3薄膜,研究了薄膜的晶体结构、表面形貌、弯曲服役特性、铁电和介电性能以及输运特性。结果表明:BiFeO_3沿(012)和(104)晶面取向生长,结晶良好;薄膜表面光滑,均方根表面粗糙度为6.7nm,连续弯曲平整10 000次后表面无细微裂纹;薄膜具有良好的微观压电性,且呈现出一定的向上自发极化特性;薄膜的饱和极化强度和剩余极化强度分别为68,61μC·cm^(-2),弯曲至曲率半径为2.2mm时的极化强度变化不大,连续弯曲平整10 000次后则有所降低,平整状态和弯曲状态下的介电性能相差较小;薄膜的激活能为0.42eV,低于纯BiFeO_3薄膜的,其载流子输运能力有所增强。 展开更多
关键词 柔性薄膜 BIFEO3 HoMnO3 介电性能 压电性 铁电性
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