氣/液閥用超磁致伸縮驅動器的設計理論及方法

稀土超磁致伸縮換能器是一種新型的可控震源。本論文針對稀土超磁致伸縮換能器并結合淺層地震勘探的特點,研制了稀土超磁致伸縮換能器驅動器。該驅動器由計算機pci總線fpga信號發(fā)射卡、igbt驅動器、igbt逆變器及電源組成。由該驅動器和稀土超磁致伸縮換能器組成震源系統(tǒng),將其應用于淺層地震勘探模型試驗中,取得了良好的效果。

超磁致伸縮驅動器具有輸出振幅過小導致轉換效率不高的問題,針對此問題提出了諧振式超磁致伸縮音頻驅動器的理念,利用音叉的機械結構實現(xiàn)了超磁致伸縮驅動器振幅的放大,同時利用音叉的頻響曲線去修正超磁致伸縮驅動器的頻響曲線,以提升揚聲器響度。研究了音叉的選擇,及其中超磁致伸縮驅動器的具體設計過程,并在專業(yè)消音室對諧振式超磁致伸縮音頻驅動器進行了性能測試,測試結果表明驅動器改進后超磁致伸縮揚聲器在音響上有顯著提升。

超磁致伸縮驅動器具有響應快、輸出應變大、機電轉化效率高等優(yōu)點,但因受超磁致伸縮材料內(nèi)在的磁滯效應與磁-機耦合效應等因素影響,導致其輸出位移存在較大滯環(huán),大大降低了驅動器的輸出位移精度,也影響了該材料及其致動器更廣泛的應用。為了有效地設計和使用超磁致伸縮驅動器,需要建立準確描述其磁滯非線性的數(shù)學模型。在經(jīng)典preisach模型的基礎上建立了超磁致伸縮驅動器的preisach磁滯數(shù)值模型,并通過對preisach限制三角形的離散劃分,依賴大量實驗數(shù)據(jù)辨識了該模型的參數(shù),并進行了超磁致伸縮驅動器磁滯輸出實驗研究。實驗結果表明:該preisach磁滯模型能較好地描述準靜態(tài)下超磁致伸縮驅動器的磁滯現(xiàn)象,對指導超磁致伸縮驅動器位移精度的提高具有一定意義。

本文提出了用超磁致伸縮材料與壓曲放大機構相結合構成微位移驅動器的方法,建立了超磁致伸縮執(zhí)行器的控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型。文中對所建立的系統(tǒng)進行了相頻和幅頻特性的理論分析和實驗,合理地解釋了此系統(tǒng)的遲滯曲線隨輸入信號頻率變化的原因。為了進行遲滯非線性補償,提出了相位補償與遲滯逆模型相結合來補償遲滯特性的控制方法。實驗結果證明了系統(tǒng)理論模型的準確性和補償控制方法的有效性。

針對超磁致伸縮微位移驅動器(gma)的非線性遲滯特性,通過密度函數(shù)法和f函數(shù)法建立gma的兩種preisach數(shù)值模型,仿真和試驗表明f函數(shù)法對滯回曲線的預測效果優(yōu)于密度函數(shù)法。為將preisach數(shù)值模型應用于gma的實際控制系統(tǒng),提出一種preisach實時數(shù)字補償算法,建立基于preisach前饋補償?shù)膒id控制模型,分別采用開環(huán)、普通pid和帶preisach前饋補償?shù)膒id三種控制器對gma的位置跟蹤和軌跡跟蹤兩種控制問題進行試驗研究,結果表明帶preisach前饋補償?shù)膒id控制器可顯著提高gma的響應速度和跟蹤精度,使gma在100μm量程內(nèi)的位置跟蹤和軌跡跟蹤誤差分別達到3μm、2μm。

用超磁致伸縮材料做成的換能器具有輸出力大、響應速度快的特點,這就要求其驅動電源瞬間能輸出較大的電流以形成強磁場。由于該換能器是處于間歇工作狀態(tài),利用電容的儲能原理制成的驅動電源能滿足要求,其關鍵的難點是儲能電容的容量要與換能器線圈的參數(shù)相匹配,才能得到良好的效果?？捎胢atlab軟件,通過計算機輔助分析的方法確定儲能電容的參數(shù)值。儲能電容的充放電轉換開關可用繼電器或場效應管實現(xiàn)。實驗表明,該電源可用小型的充電電池供電,并具有連續(xù)工作時間長,工作可靠,瞬間輸出功率大,體積小、重量輕的特點,特別適合野外使用。

在介紹自行研制的超磁致伸縮微位移驅動器(gma)的結構和工作原理的基礎上,重點研究了gma的驅動磁場特性,通過有限元方法分析建立了gma二維非線性磁場模型,并借助ansys軟件成功獲得gma的磁場分布,且有效預估了gma的工作性能參數(shù)。

為了提高稀土超磁致伸縮換能器驅動電源的效率以及實用性,采用dsp器件tms320f2812作為主控芯片,結合混合脈寬調(diào)制方法實現(xiàn)spwm波形。采用半橋型逆變電路實現(xiàn)spwm的功率放大,并對隔離驅動電路、反饋電路和濾波匹配電路進行合理而有效的設計,保證了換能器的輸出效能。同時使用電流控制頻率的方法實現(xiàn)諧振頻率的自動跟蹤。實驗證明,該驅動電路輸出頻率穩(wěn)定,波形失真度低,且能量轉換效率較高。

對電液伺服閥用壓電疊堆驅動器的動態(tài)特性進行了研究。針對所討論的壓電型電液伺服閥結構,建立了壓電疊堆驅動器的動態(tài)系統(tǒng)模型;根據(jù)該模型的傳遞函數(shù)對壓電疊堆驅動器進行了時域和頻域分析,并仿真分析了系統(tǒng)阻尼系數(shù)、系統(tǒng)等效質量、壓電疊堆剛度等不同參數(shù)對壓電疊堆驅動器動態(tài)特性和輸出位移的影響。仿真結果表明:增大系統(tǒng)阻尼系數(shù)、減小系統(tǒng)等效質量和增大壓電疊堆剛度可提高驅動器的動態(tài)特性和輸出位移。該結果為電液伺服閥用壓電疊堆驅動器的結構參數(shù)優(yōu)化設計提供了理論依據(jù)。

基于超磁致伸縮微驅動系統(tǒng)的應用,設計了一種多路輸出逆變開關電源。該電源以脈寬調(diào)制芯片sg3525為核心,采用推挽拓撲轉換結構,實現(xiàn)單輸入直流電壓轉換為多路正負直流電壓輸出,提供給超磁致伸縮微驅動系統(tǒng)的驅動和傳感電路。實際運行和測試表明該電源具有穩(wěn)定性好、電流高、體積小、結構簡單的特性,滿足微驅動系統(tǒng)的工作要求。

通過優(yōu)化設計驅動線圈和terfenol-d的形狀尺寸,改善以超磁致伸縮材料terfenol-d為主動材料的高速開關閥的性能.選擇合適的漆包線線徑以降低線圈電阻;優(yōu)化線圈形狀函數(shù)以提高線圈的磁場生成能力;改善terfenol-d的尺寸來降低磁通路徑的磁阻,減小渦流損耗,提高致動器的磁場利用率;兼顧提高致動器的能量轉換效率,提出優(yōu)化設計超磁致伸縮致動器的規(guī)律.兩個致動器的實驗對比驗證了該設計方法的可行性.

針對目前電液高速開關閥脈寬調(diào)制頻率不高,新型電-機械轉換裝置效率較低的現(xiàn)狀,研制了一種基于超磁致伸縮材料驅動的新型電液高速開關閥。介紹了其組成和工作原理,并研究了該閥的靜、動態(tài)特性。實驗研究表明,采用超磁致伸縮材料作為新型閥的電-機械轉換裝置,不僅可以獲得較大的閥芯位移,而且使閥的結構簡化,易于控制,可獲得很高的脈寬調(diào)制頻率和能量轉換效率。

論述了超磁致伸縮作動器的基本原理,根據(jù)三種偏置磁場優(yōu)缺點,選用增加單獨線圈產(chǎn)生偏置磁場。在磁路分析的基礎上,采用有限元仿真的方法,分析了不同參數(shù)和結構對各個組成部分的磁場影響。

兼作通用RF開關驅動器的差分驅動器

為了實現(xiàn)超磁致伸縮電液伺服閥的快速、準確控制,論述了基于pwm控制的超磁致伸縮電液伺服閥的基本結構和工作原理,設計了基于picoscope2203數(shù)字示波器和stc89c51單片機的超磁致伸縮材料電液伺服閥驅動機構的控制系統(tǒng)。結果表明:該控制系統(tǒng)具有控制精度高、控制迅速、集成度高、操作便捷等特點。

工程中水閥和驅動器往往根據(jù)水管管徑,按照一定的簡單規(guī)則進行尺寸及型號選擇。這種方法在水管管徑留有較大余量或設計出現(xiàn)偏差時會嚴重影響控制品質,出現(xiàn)冷熱量不足、控制震蕩,甚至無法正常工作。本文將從耐壓等級、流量特性、流通系數(shù)、閥權度以及閉合壓差等方面對水閥與驅動器的選型進行討論,并以施耐德電氣tac的水閥及驅動器為例介紹選型流程。

超磁致伸縮材料具有很強的非線性耦合特性、磁滯特性和復雜動態(tài)特性。因此,建立能夠準確描述超磁致伸縮致動器工作狀態(tài)的模型成為關鍵問題。綜述棒型超磁致伸縮材料在多場耦合特性、磁滯特性建模研究狀況以及超磁致伸縮致動器動力學建模研究狀況,分析當前所建立多種模型的優(yōu)缺點,并展望建模工作的發(fā)展趨勢。

闡述了pn64mpadn50mm電液驅動球閥的工作原理、性能、用途和設計計算。

lx27901是無損耗led背光驅動器，該器件采用專有的無損耗架構，能夠顯著提高電源效率，同時增強背光性能并降低總體解決方案成本。其也是首款基于lcd整合式電源架構的電視提供led驅動能力的器件。lips架構將電視的主電源與led驅動器集成在一塊印刷電路板上，可提供更低成本和更高效率。

概述超磁致伸縮換能器的結構、工作原理以及動態(tài)特性的建模方法,并結合自行研制的換能器建立起仿真模型,有利于指導換能器的設計研究。

路燈照明應用方案 一、概述 路燈驅動器是專門針對led路燈的照明特點研制的一款led照明驅動器。驅 動器內(nèi)置微處理器，可實現(xiàn)照度開關控制、人體感應控制、亮度調(diào)節(jié)等自動控制 功能。 二、功能描述 1）照度控制 在白天或光線較強時，自動關燈；在夜晚或光線較弱時，自動開燈。 2）人體感應控制 在照度控制開關的情況下，由紅外感應進一步控制路燈的照度值，具體根據(jù) 現(xiàn)場對照度的需要，可通過軟件靈活設定多種控制輸出，如：無人時不開燈，有 人時開燈；無人時50%（可在30%～100%之間任意設定）亮度，有人時全亮（100% 亮度），人走后延時30s（缺省值，具體值可由軟件靈活調(diào)整設定成用戶期望值） 后降到50%亮度，提供基本照度照明。 3）光衰補償 led模組的驅動電源采用電流源驅動方案，確保流過led模組的工作電流嚴 格控制在額定電流以下，使led芯片不會因使用中的舜間

led射燈作為一種常見的照明設備，其工作原理和使用需求是許多用戶關注的問題。那么，led射燈是否需要驅動器呢？這是一個涉及到led射燈的工作性能和穩(wěn)定性的關鍵問題。下面，我們將深入探討這個問題，幫助你更好地理解和使用led射燈。