惯性平台并联缓冲器复位精度的分析与综合

以一种用于惯性平台的并联缓冲器为研究对象,分析了其动平台位姿误差与各结构参数误差间的关系。首先,利用全微分理论建立了并联缓冲器的精度模型;然后,结合实际制造精度给定各结构参数误差的值,利用此模型估算出了缓冲器动平台的输出误差;最后,以尽量缩小各结构参数误差值的差异为附加约束条件,建立了精度综合的最优化模型,并根据惯性平台对精度的实际要求进行计算,结果表明：将动平台的复位精度控制在15?以内时,相应的结构参数制造公差应小于0.0134 mm。     

对称单质量微机电陀螺的零偏自补偿方法

针对微机电陀螺的零偏易受环境因素如温度的影响而发生漂移的问题,提出了一种适用于全对称单质量陀螺的零偏自补偿方法,该方法以两种基本单轴工作模式为基础,将两种工作模式下的检测信号进行差分即可实现零偏自补偿。建立了陀螺的动力学模型,对于结构完全对称的单质量陀螺,得出了两种基本工作模式对应的标度因数互为相反数、温度变化引起的零偏变化量一致的结论,并通过实验得到了验证。零偏自补偿方法实现了标度因数叠加、零偏变化量抵消的效果。设计了一种基于FPGA的零偏自补偿数字电路,并进行了零偏试验。零偏温度试验结果表明,在25℃~70℃的温度范围内,两种基本工作模式对应的零偏输出随温度变化的趋势一致,零偏自补偿后的零偏变化量降为了基本工作模式的24%;常温零偏试验结果表明,零偏自补偿后的陀螺零偏稳定性和零偏不稳定性分别抑制到了基本单轴工作模式的18%和31.85%,验证了该零偏自补偿方法的有效性。     

可降解聚氨酯丙烯酸酯生物材料的制备及其表征

以端羟基聚丙交酯(PLLA)为软段,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为硬段聚合得到端基为双键的低聚物,再在UV照射下固化得到可生物降解的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)生物组织工程材料.PLLA由1,4-丁二醇引发L-丙交酯(L-LA)开环得到.PLLA和低聚物的组成结构用NMR和GPC进行了表征.对固化聚合物PUA的热性能(DSC和TGA)、力学性能(DMA和拉伸)和亲水性(接触角和溶胀)的研究表明增加PLLA软段会增加材料的Tg,但降低材料的亲水性和交联度.PLLA500-HDI的拉伸强度为6.7 MPa,可以满足生物材料的力学性能要求.通过体外降解实验,发现增加PUA材料的软段,降解速率下降.降解16周后,PLLA500-HDI降解最快,失重15.8%,而PLLA2000-HDI的降解速率最慢,失重5.5%,可能与其微相分离的结构有关.红外(ATR)分析表明降解的PUA膜中N—H的伸缩吸收峰(3364 cm-1)变宽和C O吸收峰变尖锐,说明主链中酯键和氨基甲酸酯键都发生了水解.热失重(TGA)曲线上PLLA500-HDI和PLLA1000-HDI降解后的PUA材料热稳定性下降,而PLLA2000-HDI变化不大.此外,在SEM图中发现降解的PLLA500-HDI膜表面出现裂纹和孔洞,PLLA2000-HDI材料表面也形成相分离结构.细胞实验说明材料支持细胞的黏附,有较好的生物相容性,具有应用于组织工程的潜力.     

一种高效的在交变磁场中加转转子的装置（英文）

使用交变或均匀磁场对导电转子进行加速或减速的技术,广泛应用于转速稳定的静电陀螺,用于姿态控制的力矩球和磁场支持下的超高速离心机等领域。大气隙的磁性驱动器难以获得高效率。通过优化绕组的结构参数,提出了一种高效的使用交变磁场中加速导电转子的装置。首先,阐明了提高设备效率的关键因素。然后,根据器件的机械结构建立了等效磁路模型,并用基尔霍夫定律求解得到穿过球体的磁通量。通过考察磁芯材料和尺寸、气隙、漏磁通、绕组损耗和磁场均匀性等因素对磁通量的影响,推导出提高施矩效率的一般准则。基于这些准则,在设备尺寸的限制下设计出了可以产生更均匀的磁场的宽线圈绕组。接着,用3D有限元模型,仿真并验证了这些设计准则。最后,制作了窄绕线和宽绕线两种样机,并通过加速试验证明宽绕组比窄绕组获得两倍左右的加转力矩,并且产生一半的焦耳热。     

一个易错概率题的分析及发现

分堆问题是排列组合中常遇到的难题之一.通过一个易错概率题的分析,推广了分堆问题,定义相同结构,并对相同结构下的排列组合进行研究,给出了相同结构下的计算公式,并利用离散型随机变量的性质加以验证.此外,还发现了一个符号运算的恒等式,并进行了证明.     

一种MEMS陀螺仪的飞秒激光修调方法

受微加工工艺条件限制,MEMS敏感结构的尺寸等关键参数的相对误差较大,使其在宏观上表现出非理想的运动特性,性能指标也难以满足高精度应用的要求。为消除加工误差的影响,分析了一种MEMS陀螺仪的运动特性和误差耦合机理,提出了一种通过飞秒激光对敏感结构的梁进行刻蚀修调的方法。MEMS陀螺修调前后的运动特性试验表明,修调后的误差系数比修调前降低了50%以上,而误差的稳定性则比修调前提高了约70%,证明提出的飞秒激光刻蚀方法能够抑制微加工误差的影响,提高MEMS陀螺仪的性能。     

线振动硅微机械陀螺结构误差参数分离和辨识

推导了线振动微机械陀螺的三自由度误差力学方程,并详细分析了陀螺耦合误差的产生机理。分析结果表明,各种结构误差是导致陀螺耦合误差信号的主要原因。在此基础上,利用振动和模态理论给出了陀螺结构误差参数的分离和辨识的试验方法和结果。试验结果表明,同相耦合分量和正交耦合分量是微机械陀螺的两种主要误差信号,造成正交耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的刚度耦合以及驱动轴和检测轴各自的刚度不对称,造成同相耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的阻尼耦合以及检测轴刚度不对称和驱动力不对称。结构误差参数的分离和辨识试验方法将为下一步的陀螺结构优化、微加工工艺改进以及耦合误差抑制提供基础。     

微机械陀螺仪结构误差的控制技术

研究了与加工精度相关的结构误差以及结构参数随环境改变产生的仪表误差。在分析机理的前提下,提出了采用数字控制技术来抑制陀螺结构误差的技术方案,即结构的反馈解耦控制,驱动模态的恒频恒幅控制以及检测模态的力反馈解耦控制。利用平均和摄动理论分别对上述控制回路进行建模,并给出了仿真结果。分析和仿真结果表明,上述控制方案能有效消除结构的耦合运动,降低陀螺输出对结构参数的依赖。     

基于微机械惯性传感器的卫星电视天线稳定系统

介绍了一套基于微机械惯性传感器测量的卫星电视接收天线稳定系统的组成、工作原理及技术要求，讨论了系统的几项关切技术，包括：微机械惯性姿态测量模块，步进电动机闭环伺服控制以及场强自动跟踪技术。计算仿真和样机实验的结果表明：系统达到了预期的技术指标，已能够满足舰船上的应用要求。由于微机械测量器件的采用，系统具有体积小、成本低、性能可靠的优点。     

使用旋转椭圆磁场对旋转金属球体零施矩感应加热方法

悬浮金属转子是机电陀螺仪、力矩球等仪器的核心敏感部件,其温度变化对仪器性能有影响.仪器由冷启动进入热平衡工作状态需要较长时间.研究了一种非接触式主动加热悬浮于真空腔体内的旋转金属转子而不干扰其旋转运动的方法,为缩短这类仪器的启动时间提供了技术途径.金属球形转子可在变化磁场中会产生涡流感应热,但此过程在加热球体的过程中会...