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超精密气浮平台的定位精度分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第3期36卷 8-11页

作者：何学明陈学东曾理湛余显忠华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室

针对超精密定位平台的高精度要求,以及气浮轴承的刚度和阻尼相对于气膜厚度的变化存在明显的非线性特性,在分析超精度气浮定位平台的基础上,建立了气浮定位平台直线运动的数学模型和基于滑模控制器(SMC)的系统控制模型,并进行了参数分... 详细信息

针对超精密定位平台的高精度要求,以及气浮轴承的刚度和阻尼相对于气膜厚度的变化存在明显的非线性特性,在分析超精度气浮定位平台的基础上,建立了气浮定位平台直线运动的数学模型和基于滑模控制器(SMC)的系统控制模型,并进行了参数分析和实验研究.结果表明:气浮刚度的增大和阻尼的存在有利于改善平台的定位精度,SMC具有较好的鲁棒性,在受外界干扰较大且存在较大非线性情况下,定位平台仍能达到较好的定位精度.

关键词：气浮平台超精密定位精度滑模控制器

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永磁直线电机精确相变量建模方法

中国电机工程学报 2009年第9期29卷 98-103页

作者：曾理湛陈学东李长诗农先鹏伞晓刚数字制造装备与技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 郑州轻工业学院机电工程学院河南省郑州市450002

针对永磁直线电机控制系统的精确动态仿真,提出了一种基于有限元的永磁直线电机一般化相变量建模方法。考虑电机非理想结构对推力的影响,建立了永磁直线电机的一般化相变量模型。采用3次样条插值,根据电磁场有限元计算结果获得了模型中... 详细信息

针对永磁直线电机控制系统的精确动态仿真,提出了一种基于有限元的永磁直线电机一般化相变量建模方法。考虑电机非理想结构对推力的影响,建立了永磁直线电机的一般化相变量模型。采用3次样条插值,根据电磁场有限元计算结果获得了模型中电感、齿槽力、永磁体产生的磁链与动子位置的关系曲线。考虑功率电子模块中吸收电路的影响,提出了一种基于S-function的仿真建模方法,根据相变量模型的状态方程直接建立了Simulink下的永磁直线电机一般化仿真模型。对某种永磁直线电机进行了两相导通控制和id=0矢量控制下的控制系统仿真实验,仿真结果表明,基于有限元的相变量模型为永磁直线电机控制系统精确动态分析提供了一种快速、有效的一般化建模方法。

关键词：相变量模型永磁直线电机有限元 S-函数推力纹波

基于逆全极点滤波器的高频PWM噪声整形方法

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电工技术学报 2024年第10期39卷 3129-3140页

作者：陈福祥刘凯胡傲奇张昊赵烁曾理湛华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪... 详细信息

高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪声整形滤波器设计约束条件。提出通过逆全极点无限脉冲响应(IIR)滤波器获得有限脉冲响应(FIR)噪声整形滤波器的简明设计方法,仿真及实验表明,该文提出的方法可利用低阶FIR整形滤波器获得平坦的通带和高整形衰减。在不足9位的PWM中,4阶的FIR噪声整形滤波器能够恢复调制信号在10 kHz频段内约40 dB的信噪比损失。

关键词：开关功率放大器高频 PWM 噪声整形全极点滤波器信噪比

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点光源测头光束方向的标定

仪器仪表学报 2004年第3期25卷 388-391页

作者：周会成曾理湛陈吉红周云飞华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心武汉430074

指出在采用点光源测头测量物面测点坐标时 ,因光束方向相对于机床坐标系的安装偏角而引起的测量误差问题。提出了一种标定光束方向的方法。设计 V形块做标定的靶标平面 ,通过在 V形块随各坐标轴做等距移动时采样 ,实现了点光源测头光束... 详细信息

指出在采用点光源测头测量物面测点坐标时 ,因光束方向相对于机床坐标系的安装偏角而引起的测量误差问题。提出了一种标定光束方向的方法。设计 V形块做标定的靶标平面 ,通过在 V形块随各坐标轴做等距移动时采样 ,实现了点光源测头光束方向的标定。给出了标定光束方向后的测点坐标计算方法。并设计了仿真程序验证了该方法的可行性。仿真结果表明 ,当测头精度为 0 .0 1m m,光栅尺对机床位移的检测精度为 0 .0 0 2 mm时 ,光束方向的标定误差可以控制在 0 .

关键词：点光源测头光束方向标定机床坐标测量位移检测

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三维表面重建中明暗处理算法研究与应用

机床与液压 2005年第5期33卷 154-155,158页

作者：叶伯生张艳君曾理湛华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心武汉430074

在研究了Gouraud和Phong明暗处理算法的基础上,综合Gouraud处理速度快、被OpenGL支持的两大优点和Phong对法矢进行插值优化的思想,提出了一种快速G-P明暗处理算法。这种算法在对已有的三角网格进行三角Bezier细分的基础上,仅对细分后的... 详细信息

在研究了Gouraud和Phong明暗处理算法的基础上,综合Gouraud处理速度快、被OpenGL支持的两大优点和Phong对法矢进行插值优化的思想,提出了一种快速G-P明暗处理算法。这种算法在对已有的三角网格进行三角Bezier细分的基础上,仅对细分后的子三角形顶点进行法矢二次插值优化,细分后的子三角形的真实感显示仍旧采用Gouraud明暗处理来改善效果。将此算法应用于伽玛刀治疗计划系统中,取得了好的三维重建显示效果。

关键词： Gouraud明暗处理 Phong明暗处理二次插值三维重建 G—P明暗处理算法

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主动隔振系统负载特征参数动态辨识方法

噪声与振动控制 2024年第6期44卷 77-83页

作者：杨恭领张争光陈鹏李小清曾理湛华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

针对主动隔振系统负载特征参数难以估计以及动态变化的问题,明确特征参数辨识对象并提出辨识方法,提升主动隔振系统的解耦控制效果。在三点支撑构型的减振系统基础上,建立主动隔振系统动力学模型和控制模型,推导动力学方程中的质量矩阵... 详细信息

针对主动隔振系统负载特征参数难以估计以及动态变化的问题,明确特征参数辨识对象并提出辨识方法,提升主动隔振系统的解耦控制效果。在三点支撑构型的减振系统基础上,建立主动隔振系统动力学模型和控制模型,推导动力学方程中的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵以及解耦控制模型中的转换矩阵,提出主动隔振系统重心、质量、惯量负载特征参数的辨识方法,创建基于Simulink的主动隔振系统仿真模型并对实验平台进行搭建,通过仿真和实验使辨识方法的有效性得到验证。

关键词：振动与波主动隔振解耦控制矩阵参数辨识高频激励

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大推力永磁同步直线电机高抗扰控制系统设计

微电机 2011年第7期44卷 41-45,67页

作者：刘巍曾理湛李小清陈学东华中科技大学武汉430070

针对大推力长行程永磁同步直线电机系统存在的较强的电气干扰及周期性推力扰动,该文进行了具有高抗扰性能的永磁同步直线电机控制系统设计。介绍了永磁同步直线电机数学模型及矢量控制原理;采用DSP+FPGA+IPM的系统架构进行了硬件设计,... 详细信息

针对大推力长行程永磁同步直线电机系统存在的较强的电气干扰及周期性推力扰动,该文进行了具有高抗扰性能的永磁同步直线电机控制系统设计。介绍了永磁同步直线电机数学模型及矢量控制原理;采用DSP+FPGA+IPM的系统架构进行了硬件设计,设计了抗扰性能强的IPM差分驱动电路及IPM保护信号滤波电路;考虑永磁同步直线电机由齿槽效应和端部效应导致的周期性推力脉动及运动的重复性,设计了重复PID速度控制器;与传统矢量控制进行了实验对比,结果验证了所设计系统的有效性。

关键词：永磁同步直线电机矢量控制重复控制

基于STM32的大扭矩永磁同步电机控制系统设计

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微电机 2012年第5期45卷 36-40页

作者：王俊李小清曾理湛王玉凯华中科技大学武汉430074

针对一种应用于港口机械的大扭矩永磁同步电机直接驱动系统,本文分析了其矢量控制原理,以STM32微处理器为核心进行了控制系统软硬件设计,重点介绍了STM32处理器模块、增益可调的电流检测电路、旋转变压器接口电路、IPM驱动保护电路等的... 详细信息

针对一种应用于港口机械的大扭矩永磁同步电机直接驱动系统,本文分析了其矢量控制原理,以STM32微处理器为核心进行了控制系统软硬件设计,重点介绍了STM32处理器模块、增益可调的电流检测电路、旋转变压器接口电路、IPM驱动保护电路等的设计与实现,最后通过实验验证了控制系统的有效性。

关键词：同步电机矢量控制 STM32 增益可调

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比例流量阀的特性测试与实验建模

机床与液压 2014年第17期42卷 1-4页

作者：李海曾理湛周振华单玉虎华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

根据等温容器充/放气法原理,搭建了比例流量阀的特性测试平台。对测试所获得的实验特性曲线,用小孔质量流量的近似公式加多项式修正的方法进行曲线拟合,建立了描述比例流量阀特性的实验模型。所介绍的测试方法测量装置简单,测试成本低... 详细信息

根据等温容器充/放气法原理,搭建了比例流量阀的特性测试平台。对测试所获得的实验特性曲线,用小孔质量流量的近似公式加多项式修正的方法进行曲线拟合,建立了描述比例流量阀特性的实验模型。所介绍的测试方法测量装置简单,测试成本低。所建立的实验模型已运用在减振器主动控制系统中,具有良好的控制效果。

关键词：比例流量阀流量特性测试实验建模