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尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器驱动信号设计与试验

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农业机械学报 2024年第4期55卷 452-458页

作者：周景涛何忠波刘国平陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信... 详细信息

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信号为正方波电流信号,从而避免了超磁致伸缩材料的“倍频”现象的发生。通过设置信号周期、占空比和延迟等参数,能够输出设定时序的三路正方波驱动信号。根据电压定律,将正方波简化成阶跃波形,建立了驱动信号的电流模型,并进行了参数辨识。在工作频率范围内,电流解析式能准确地表示电流信号。搭建试验平台进行了试验测试,试验结果表明,在工作频率范围内,信号控制器输出的正方波波形优于“信号发生器+功率放大器”产生的方波信号,设定的3路信号能够驱动尺蠖型旋转驱动器产生步进旋转运动。通过优化驱动信号时序,将旋转驱动器最大工作频率由160 Hz提至210 Hz。

关键词：超磁致伸缩旋转驱动器正方波信号时序尺蠖型

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GPS/北斗定位导航终端系统的设计与应用

GPS/北斗定位导航终端系统的设计与应用

作者：周景涛山东大学

学位级别：硕士

随着科技的迅猛发展和社会需求的不断提高,越来越多的领域开始需要对个人或车辆等目标进行远程定位、导航等操控。为了达到这一目的,就需要将定位技术和无线通信技术充分结合在一起,使得控制端能够通过无线通信技术向定位设备发送定位... 详细信息

随着科技的迅猛发展和社会需求的不断提高,越来越多的领域开始需要对个人或车辆等目标进行远程定位、导航等操控。为了达到这一目的,就需要将定位技术和无线通信技术充分结合在一起,使得控制端能够通过无线通信技术向定位设备发送定位、导航等控制命令,同时定位端又可以将定位、导航等的结果信息反馈到控制端,从而实现控制端对移动目标的远程定位、导航和调度等功能。本论文利用GPS/北斗卫星定位技术和GSM/GPRS无线通信技术设计、制作了一款卫星定位导航终端系统,该系统主要包括GPS/北斗定位模块和GSM/GPRS无线通信终端两部分,分别实现卫星定位和数据通信的功能。首先,本论文对卫星定位技术的原理和定位接收机的实现方法进行了分析研究,并选用课题组自主研制的射频芯片设计、制作了卫星信号射频接收处理电路,同时搭配型号为ARK669的数字基带芯片和相应的元器件,集成设计和制作了一款GPS/北斗卫星定位模块,实现了卫星定位的基本功能。然后,根据市场调研的结果选取了型号为GC65的GSM/GPRS模块作为无线通信的核心元件,并以STC12LE5A60S2双串口单片机作为主控,设计、制作了一款无线通信终端设备,用于传输控制命令和定位结果信息,实现控制端与定位终端之间的双向通信功能。同时利用基站定位技术,实现了移动基站的辅助定位功能。最后,将GPS/北斗定位模块和GSM/GPRS无线通信终端设备集成在一起组成了一款卫星定位导航终端系统,搭配课题组自主开发的服务器、手机APP和电脑客户端等软件,基本实现了对于移动目标的远程定位导航等功能。

关键词： GPS/北斗定位导航 GSM/GPRS 基站定位 STC12LE5A60S2单片机

采用多谱拟合技术(MSF)测定铁合金中的磷

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分析试验室 2009年第B12期28卷 130-132页

作者：周景涛刘钢耀安静包头钢铁公司技术中心包头014010

用电感耦合等离子体光谱仪测定铁合金中的磷,选用了213.617nm作为磷的分析谱线,利用多谱拟合(MSF)技术对光谱干扰进行了扣除,方法RSD低于2%,检出限为0.010μg/mL。

关键词：多谱拟合(MSF) 光谱干扰电感耦合等离子体磷谱线

氢化物发生原子吸收光谱法测定包头铁矿中铅(英文)

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冶金分析 2007年第8期27卷 9-13页

作者：周景涛李建强赵研冰内蒙古包头014010 北京科技大学应用科学学院北京100083 北京科技大学应用科学学院包头钢铁公司技术中心

建立了采用氢化物发生原子吸收法直接测定包头铁矿中微量铅的方法。对铅氢化物发生和测定条件进行了优化。当采用Clark-Lubs缓冲溶液控制氢化物发生体系的最佳酸度为pH1.0-1.5,共存酸的允许量明显增加。系统研究了包头铁矿中共存元素对... 详细信息

建立了采用氢化物发生原子吸收法直接测定包头铁矿中微量铅的方法。对铅氢化物发生和测定条件进行了优化。当采用Clark-Lubs缓冲溶液控制氢化物发生体系的最佳酸度为pH1.0-1.5,共存酸的允许量明显增加。系统研究了包头铁矿中共存元素对铅测定的影响,采用邻菲啰啉、草酸联合掩蔽消除共存元素的干扰?梅椒ḿ斐鱿尬?.88 ng/mL,对包头铁矿标准样品进行测定,结果与认定值吻合。

关键词：测定铅氢化物发生原子吸收包头铁矿

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惯性式超磁致伸缩直线驱动器建模与实验

中国电机工程学报 2020年第10期40卷 3350-3358页

作者：周景涛何忠波刘国平柏果陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系河北省石家庄市050003

为了满足大行程、高精度直线位移的需求,根据尺蠖运动原理,设计出一种惯性冲击式超磁致伸缩直线驱动器,通过对激励线圈施加锯齿波信号,可以实现步进式累积位移运动。根据电压定律、磁阻理论和动力学理论,以磁路模型、标准平方模型和J-A... 详细信息

为了满足大行程、高精度直线位移的需求,根据尺蠖运动原理,设计出一种惯性冲击式超磁致伸缩直线驱动器,通过对激励线圈施加锯齿波信号,可以实现步进式累积位移运动。根据电压定律、磁阻理论和动力学理论,以磁路模型、标准平方模型和J-A模型为基础,建立系统的位移模型。搭建实验平台,对设计的样机进行实验测试。模拟和实验结果表明:驱动器的平均最小和最大单步位移为2.41mm和7.49mm,最大工作频率为60Hz;柔性铰链两端位移的实验值曲线和模拟值曲线基本吻合;在工作电压3~9V范围内,系统输出位移的实验值和模拟值最大相对误差为6.48%。

关键词：直线驱动器惯性式超磁致伸缩步进运动位移模型

基于柔性铰链的超磁致伸缩旋转驱动器角位移分析

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振动与冲击 2020年第18期39卷 138-144,180页

作者：周景涛何忠波柏果刘国平陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

为满足大行程高精度角位移的需求,以尺蠖式运动为工作原理,设计了基于柔性铰链的超磁致伸缩旋转驱动器,通过上、下钳紧机构和驱动机构的配合,实现转子的角位移累积输出。将柔性铰链简化成超静定梁进行受力分析,确定其等效刚度,采用有限... 详细信息

为满足大行程高精度角位移的需求,以尺蠖式运动为工作原理,设计了基于柔性铰链的超磁致伸缩旋转驱动器,通过上、下钳紧机构和驱动机构的配合,实现转子的角位移累积输出。将柔性铰链简化成超静定梁进行受力分析,确定其等效刚度,采用有限元法对刚度进行了模拟验证,模拟值和计算值吻合,最大相对误差为1.78%,进行模态分析和强度校核;根据电压定律、磁阻理论、线性压磁模型和动力学理论建立了角位移模型,搭建实验系统进行了实验测试。计算和实验结果表明:在工作电压和频率范围内,建立的角位移模型能准确的反映旋转驱动器的角位移输出,最大误差为8.55μrad,最大相对误差为4.52%。旋转驱动器的最小和最大单步角位移分别为111.93μrad和351.71μrad,角位移输出稳定,最大相对误差为4.83%。

关键词：超磁致伸缩旋转驱动器柔性铰链角位移等效刚度

基于叠加柔性铰链的超磁致伸缩驱动器建模与实验

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农业机械学报 2019年第11期50卷 404-410页

作者：周景涛何忠波柏果刘国平陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系

为了满足高精度、大行程的需求,设计了一种基于尺蠖运动方式的超磁致伸缩直线驱动器,通过前、后箝位机构和驱动机构的相互配合,实现了驱动器的步进式位移输出。采用叠加式柔性铰链作为弹性元件,有效地改善了柔性铰链的受力情况,采用有... 详细信息

为了满足高精度、大行程的需求,设计了一种基于尺蠖运动方式的超磁致伸缩直线驱动器,通过前、后箝位机构和驱动机构的相互配合,实现了驱动器的步进式位移输出。采用叠加式柔性铰链作为弹性元件,有效地改善了柔性铰链的受力情况,采用有限元法进行了强度校核和模态分析。计算了叠加式柔性铰链的等效刚度,建立了直线驱动器的动力学模型,对设计的样机进行了实验测试。实验结果表明,建立的位移模型和实验结果基本一致,最大相对误差为1.86%;设计的驱动器稳定工作电压为1~3 V,最小和最大单步位移分别为4.55、12.01μm,最高工作频率为150 Hz,最快速度为1.34 mm/s;位移输出状态稳定,单步位移最大相对误差为2.69%。

关键词：直线驱动器超磁致伸缩柔性铰链步进式

尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器的静动态特性建模与实验

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光学精密工程 2019年第10期27卷 2215-2223页

作者：周景涛何忠波柏果刘国平陆军工程大学石家庄校区

为了满足大行程、高精度旋转运动的需求,以尺蠖型累积步进角位移为原理,设计了尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器。以超磁致伸缩棒为动力源、直角柔性铰链为回弹元件,通过施加特定时序的激励信号,使钳紧机构和驱动机构有效配合,实现了转子的... 详细信息

为了满足大行程、高精度旋转运动的需求,以尺蠖型累积步进角位移为原理,设计了尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器。以超磁致伸缩棒为动力源、直角柔性铰链为回弹元件,通过施加特定时序的激励信号,使钳紧机构和驱动机构有效配合,实现了转子的步进式角位移输出。将直角柔性铰链简化为超静定梁进行了静动态特性分析,并建立了空间力学模型。搭建了实验测试系统,对超磁致伸缩旋转驱动器的输出性能、钳紧稳定性和输出角位移稳定性进行了实验测试。实验结果表明在驱动电压为4.5 V、频率为2 Hz的条件下,平均单步角位移为278.81μrad,最大误差为7.92μrad,最大相对误差为2.83%;系统钳紧机构的径向跳动小于1.35μm,驱动器工作状态稳定可靠,输出精度高,可实现360°转动;模型计算结果与实验结果基本一致,最大误差为12.11μrad,最大相对误差为4.34%。

关键词：超磁致伸缩旋转驱动器尺蠖型直角柔性铰链

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两栖车两相绕流场的模拟与水上快速性分析

机械工程学报 2008年第12期44卷 168-172页

作者：王涛徐国英姚新民周景涛装甲兵工程学院机械工程系北京100072 军械工程学院火炮工程系石家庄050003

两栖车形体复杂,其水上绕流场和水上性能难于用传统手段进行预报,计算流体力学为解决这一问题开辟了新途径。以计算流体力学中广泛使用的雷诺时均纳维—斯托克斯方程为基本控制方程,采用切应力输运型k-ω湍流模型结合流体体积分数法,进... 详细信息

两栖车形体复杂,其水上绕流场和水上性能难于用传统手段进行预报,计算流体力学为解决这一问题开辟了新途径。以计算流体力学中广泛使用的雷诺时均纳维—斯托克斯方程为基本控制方程,采用切应力输运型k-ω湍流模型结合流体体积分数法,进行两栖车水上两相绕流场的数值模拟。控制方程由有限体积法离散,压力速度耦合采用SIMPLE策略处理,代数方程由高斯—赛德尔法求解。阻力是快速性的主要指标,以其为判据对比试验与模拟得到的阻力结果,相对误差在5%左右。构建阻力—速度模型,模型的系统参数由最小二乘法进行辨识后得到结论,兴波阻力与航速的1.88次方成正比,摩擦阻力与航速的1.76次方成正比,粘压阻力与航速的3.54次方成正比。得到的系统模型为定性分析两栖车水上快速性提供了依据。

关键词：两栖车辆数值模拟两相阻力