电机设计与转矩评估虚拟仿真实验研究

为引导学生了解电动汽车电机基本设计方法,掌握电机关键参数对电机转矩、效率等性能的影响,提出并建设电动汽车电机设计与转矩性能评估虚拟仿真实验项目。该虚拟仿真实验项目克服了电机设计制造周期长,实验测试操作风险大,实体实验难以实现等不足,完整再现了电机设计、台架测试、道路测试等全过程,并将课程知识点巧妙融入到虚拟仿真实验中。该实验项目内容前沿、新颖,实验考核评价客观、公正,经过在线平台的开放共享,取得了良好的实施效果。     

基于注射器吸附的玻璃幕墙清洗机器人设计

为解决玻璃幕墙人工清洗工作量大,危险性高的问题,设计了这一玻璃幕墙清洗机器人。系统以STC12C5A60S2单片机为主控制器,通过控制42HS4817A4型号步进电机带动微型直线滑台,实现机器人玻璃面上下机械运动,最大运行速度约60mm/s,采用12V减速直流电机,5V马达,20ml量程注射器,PJYS40-15-N型号真空吸盘的组合,实现机器人脚吸附和脱离玻璃面,多次试验,稳定吸附结果高达95%以上。采用PT2262和PT2272无线发射接收器,实现无线遥控操作。试验结果表明,该系统制作成本低, 轻量化设计灵活性好,具有一定的实用价值。     

基于反电势观测器和锁相环的无刷直流电机霍尔位置误差补偿方法研究

针对无刷直流电机采用低分辨率霍尔传感器进行转子位置估计存在角度误差问题,提出基于反电势观测器和锁相环的误差补偿方法。根据霍尔传感器测量电角度原理,分析电角度固有安装误差和算法估算误差的原因,提出了结合反电势观测器重构角度误差,采用锁相环进行相位计算,实现对电角度误差进行补偿。在48V无刷直流电机上进行实验,通过对补偿后电角度和相电流响应比较,证明新方法能够有效的改善霍尔传感器角度误差问题,改善电流响应,实现对转矩脉动的抑制,能获得高效控制性能。     

基于单片机与组态的智能电机控制系统

为实现半固态合金浆料制浆过程的自动控制和高稳定性要求,设计了基于单片机与组态的智能上下电机控制系统,克服了传统单一电机搅拌不均的问题。该系统主要由电机供电电路、电机驱动电路、单片机控制系统以及电脑组态控制四部分组成。电机供电部分采用带有隔离功能的反激式AC/DC变换电路,为电机及系统提供稳定的电源。电机驱动电路采用H桥结构,通过接收控制系统给出的控制指令,实现上下电机的正反转、加减速和速度匹配控制。单片机控制部分采用STM32F103ZET单片机作为核心微处理器,结合PI算法,实现对电动机专属的闭环控制,并通过与电脑的组态软件界面连接,实现上位机对电机参数的控制。实验结果表明该系统能够实现上下电机转速的精确匹配,取得了比单一电机搅拌更好的效果。     

微小型驻波超声电机定子振动特性的仿真分析

针对直径10 mm的两种驻波型超声电机定子的振动特性进行有限元仿真分析。利用ANSYS有限元软件建立定子的有限元模型,进行了振动模态及谐响应的仿真分析,获得定子的主要振动模态、模态频率及振幅。探讨了2种压电陶瓷及定子长度对其谐振频率和振幅的影响。研究结果表明,驻波型超声电机定子上斜槽或斜齿结构可实现模态转换,是实现电机驱动的关键。在分析的两种驻波型超声电机的8个定子中,采用PZT4压电陶瓷材料、长度16 mm的斜槽式超声电机定子的振幅值最大。     

一种直线压电电机驱动足的结构优化设计

直线压电电机在精密仪器、生物医学和半导体封装等行业具有广阔的应用前景,其定子结构特性直接影响了电机运行的稳定性和输出性能。以一种直线压电电机定子驱动足的位移输出特性为优化目标,研究该类电机驱动足结构优化设计方法,提高该类电机的综合输出性能。通过分析驱动足的微观几何位移特性,理论研究了驱动足结构参数对输出端宏观运动特性的影响。研究了不同结构下驱动足的输出特性,确定驱动足的结构参数及最优值。最后对优化后的驱动足位移输出性能和力学性能进行仿真分析。加工优化样机,并测试电机的机械输出性能。实验结果表明,电机的输出力为0.64 N,比优化前增大了52.4％。     

基于可编程硬件的有状态网络功能硬件加速架构

为了解决无状态加速器对有状态虚拟网络功能（Virtual Network Function,VNF）的加速效果较差的问题,该文提出了一种基于可编程硬件的有状态功能处理加速架构（Stateful Function Processing Acceleration Architecture,SFPA）.SFPA通过为数据平面提供有状态处理单元（Staeful Processing Unit,SPU）,将数据包处理任务卸载到数据平面上.此外,SFPA能够为多个VNF独立地分配加速资源,并采用资源分配优化算法降低硬件资源开销,提高了加速架构的灵活性.基于NetFPGA-10G平台的实验结果表明,SFPA架构下,VNF的吞吐量是采用DPDK加速时的2.9倍,是无状态硬件加速器的1.7倍;资源分配优化算法的优化率最高可达41.9%.     

超声波电动舵机数字舵控系统设计

文章介绍一种超声波电动舵机控制系统的设计与实现方案,该方案以FPGA为控制核心,并采用变速积分PID控制策略来提高系统品质,将舵机控制系统与驱动系统进行一体化设计,从而实现了对超声波电动舵机的一体化控制.实验表明,该超声波舵机系统具有性能稳定、集成度高、精度高等特点,且其性能指标满足使用要求.     

一种微控弹簧测试装置

基于目前弹簧测试有的是手动测试,有的是半自动测试.人为因素多,测试精度低,劳动强度大,数据记录保存不便.本文现介绍一种具有各种综合性能测试的高精度弹簧测试装置.它采用微机控制,自动测试,自动给出合格与否的判据;直观显示,自动保存并打印报表;构思独特,设计巧妙,机械装置紧凑独特,具有一定的推广应用价值.