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机电一体化方面论文范文参考 机电一体化方面毕业论文范文[精选]有关写作资料

主题:机电一体化方面 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-31

机电一体化方面论文范文

论文

目录

  1. 第一篇机电一体化方面论文范文参考:基于联合仿真的机电液一体化系统优化设计方法研究
  2. 第二篇机电一体化方面论文样文:机电一体化系统方案生成及优选研究
  3. 第三篇机电一体化方面论文范文模板:机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究
  4. 第四篇机电一体化方面论文范例:基于GMR的高性能小型化磁传感器理论与技术研究
  5. 第五篇机电一体化方面论文范文格式:新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究

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第一篇机电一体化方面论文范文参考:基于联合仿真的机电液一体化系统优化设计方法研究

机电液一体化系统是一个多学科交叉、技术密度高的复杂系统,主要包括机械、液压、控制等子系统,其子系统间存在着相互作用、相互影响的耦合关系.机电液一体化系统涵盖多个学科内容,不仅包括传统的结构力学、流体力学、控制理论、人工智能等,也包括现代的人机工程学等.对于机电液一体化系统,如采用传统设计方法,运用各子系统或学科顺序设计方法进行设计,忽略了各子系统或学科之间的相互影响和耦合作用,使设计结果常常不是最优解,而且设计效率低、周期长,设计成本高.机电液一体化系统的设计具有明显的“多学科”特点,属于典型的多学科设计问题.随着现代结构力学、流体力学和控制学等理论的不断完善和计算机科学技术的迅速发展,人们能够采用更高精度的模型进行子系统或学科分析与设计,各子系统或学科设计均取得了长足的进步.因此,如何综合协调各个子系统进行多学科设计已成为机电液一体化系统设计的关键问题.

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization, MDO)是在复杂系统的设计过程中集成了不同学科的知识、分析与建模理论以及计算方法,采用有效的优化策略,充分体现了学科间的相互作用而产生的协同效应,获得整个系统的最优解.多学科设计优化是一种充分利用和考虑系统所涉及的多学科间的相互影响和耦合作用、使整个系统的综合性能达到最优的设计优化方法.多学科设计优化技术是利用合适的优化策略去组织和管理优化设计过程的基本思想,通过分解、协调等方法将整个系统分解为若干与当前工程设计组织形式相一致的子系统,以达到可以充分利用现有的各学科分析设计工具手段,在分布式计算机网络上利用各学科或子系统现有的知识与经验,对系统进行整体设计的目的,从而缩短系统设计周期,降低产品开发成本,有效提高产品竞争力.

由于多学科设计优化问题常常具有设计变量和约束条件的类型复杂,数量巨大,各部分、各子系统之间存在着互相耦合等特点,导致很难建立优化模型并且难以找到有效的优化算法.多学科设计优化存在两类耦合因素:一是多个领域都需要对其进行优化设计的变量,即系统变量或交叉变量;二是某个领域计算的结果作为另一个领域的输入,即相关变量或耦合变量.机电液一体化系统的设计涉及到机械、液压和控制等学科,包括了整体方案与结构参数的优化、系统性能的综合优化,难以解决设计全局和全过程的问题.机电液一体化系统的优化能否得到圆满解决,主要取决于能否建立合理的优化模型和选择适合于优化模型的有效优化算法.

因此,本文引入在航空领域迅速发展起来的解决复杂系统设计与优化的多学科设计优化方法,对机电液一体系统的优化设计方法进行了较全面的研究,探讨多学科优化方法在机电液一体化系统设计中应用的可行性和适用性.论文以机电液一体化系统设计优化模型与优化算法为核心,包括机电液一体化系统设计优化方法的分析、优化模型的建立与简化、寻优策略、联合仿真技术应用研究、集成优化平台的搭建、并联机器人系统优化等.论文的主要工作包括以下几个方面:

1、机电液一体化系统设计优化模型构建与简化

针对机电液一体化系统总体设计的特点,将机电液一体化系统划分为机械、液压和控制等3个相对独立的子系统.在子系统分析的基础上,建立了各子系统的数学分析模型,提取了设计参数,明确了各子系统的输入和输出参数以及它们之间的相互耦合关系,构建了机电液一体化系统的优化模型.对近似模型技术进行了研究,将二次响应面和kriging近似模型应用于机电液一体化系统的优化设计中.研究表明,在机电液一体化系统优化设计中,采用近似模型替代原有复杂的、高精度分析模型进行优化迭代计算,大大减少了优化计算量,有效提高了计算效率,解决了机电液一体化系统优化中的计算瓶颈问题,具有较强的工程实用性.

2、机电液一体化系统设计优化模型寻优策略与算法研究

对现有的优化方法和优化算法进行了分析研究,并应用不同优化方法、单—优化算法以及不同优化算法组合对建立的机电液一体化系统优化模型进行优化分析.研究表明,传统优化算法优化时间短,对于单峰问题优化效果较好;对于多峰问题,智能优化算法优化效果较好,但优化时间较长.因此,选择全局探索+局部寻优的混合优化策略对机电液一体化系统优化模型进行优化,首先采用全局智能优化算法搜索确定最优值范围,再用局部传统优化算法获得最优解.通过实例验证,采用混合优化算法,快速高效,精度高,而且获得的是全局最优解.

3、基于联合仿真的机电液一体化系统集成优化平台的构建

提出了机电液一体化系统仿真优化一体化思想与实现方法,研究了CATIA、 ADAMS、ANSYS、MATLAB软件之间的接口,基于优化软件ISIGHT软件平台,集成了CATIA、ADAMS、ANSYS、MATLAB软件,搭建了机电液一体系统的仿真优化平台,有效地利用了CATIA软件的虚拟样机建模、AMESim软件的液压系统建模、ADAMS软件动力学仿真、ANSYS软件静力学分析和MATLAB软件控制仿真的功能以及ISIGHT软件的集成优化功能,实现了基于联合仿真的机电液一体化系统集成优化.通过实例验证,表明采用搭建的基于联合仿真的机电液一体化系统设计优化平台进行优化是可行的,结果是可靠的.


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4、并联机器人系统的仿真优化

在搭建的仿真优化平台上对并联机器人进行联合仿真和集成优化研究.通过仿真优化验证了机电液一体化系统近似模型和优化算法的有效性,显著降低了整个系统设计优化模型优化的计算时间,大大提高了系统设计效率.

第二篇机电一体化方面论文样文:机电一体化系统方案生成及优选研究

系统方案的生成具有较高的创新层次.现行的机电一体化系统方案设计基本上是依赖于设计者的经验,并没有形成科学的设计方法,因此,如何从依赖经验的设计进化为遵循科学理论和方法的设计是产生创新方案的关键.

本文以实现工作机功能的机电一体化系统为研究对象,对机电一体化系统方案创新设计理论与方法进行了系统、深入的研究,主要就以下六个方面进行了研究:

1.构建了机电一体化系统功能结构

不同技术系统对“功能”这个术语的理解和描述在物理效应、物质/能量/信息的变换以及数据运算间的逻辑关系等方面差异很大.构建了机电一体化系统的功能结构,提出、阐述了机电一体化系统的若干基本特性和诸特性间的关系,以及机电一体化系统设计的若干原理,从而为进一步提出系统设计模型和方法奠定了基础.

2.阐述了机电一体化系统逻辑结构,提出了基于机电单元的机电一体化系统方案设计过程模型及三子系统设计方法

认为机电一体化系统本质上是现代机械系统.从功能出发可将机电一体化系统划分为控制和执行两大功能模块.机电一体化系统具有单元级和系统级逻辑结构.提出基于机电单元的机电一体化系统方案设计过程模型,以及三个子系统的设计方法.用单元化设计思想——控制功能分散和控制回路独立,来进行机电一体化系统设计,选用适当的配套部件加以实现,是快速、高效、可靠地开发机电一体化系统的有效途径.

3.提出了机电一体化系统方案生成推理进程模型及计算机辅助求解策略

基于变换功能的层次性和目的功能(效应)的多元性,建立了变换功能和目的功能(效应)特征模型,提出了针对机电一体化系统创新方案生成的功能空间拓展及推理规律.提出了一种变换功能、技术、目的功能、作用原理解循环求解的计算机辅助方案生成进程模型,在此基础上提出了适用于计算机处理的方案生成与/或树形式化表达方法,探讨了相应的求解算法.

4.提出并阐述了机电一体化系统方案优选的信息量原理

将公理设计的基本原理(尤其是信息公理)应用于机电一体化系统方案优选过程,对广泛存在于设计过程中的不确定性进行了深刻阐释.

基于机电一体化系统功能、状态的定性、定量双重属性和时变本质,提出了基于信息量的功能需求、设计参数、机电一体化率、控制效率等概念,以及机电一体化系统方案优选的一系列原理:时域参数控制原理、信息量大优先原理、最大控制效率原理,从而为有效改善机电一体化系统的性能、选择较优设计方案提供了新的思路.

5.阐释了面向对象的机电一体化系统方案表达方法

针对以往机电一体化设计文献过于强调系统物理结构和物理行为、忽视系统逻辑结构和逻辑行为的现状,本文用面向对象思想对机电一体化系统的结构、行为和原理方案解进行了阐释.

机电一体化系统的逻辑结构可以由面向对象的参考模型或基于统一建模语言(UML,Unified Modeling Language)的类图来进行表达,为了描述对象(以及系统与环境)间的接口(通讯)行为,使交互可视化,应用消息序列图(MSC, Message Sequence Charts)来表达机电一体化系统逻辑行为.在此基础上,以CD播放机为实例,应用统一建模语言和消息序列图对机电一体化系统各主要子系统/组件的原理方案解进行了全面的表达.

6.应用实例

深入研究了快速成型机(激光分层实体制造系统、熔融挤压成型系统)、激光影碟机等典型机电一体化系统的方案设计及优选,对提出及拓展的各种理论及方法进行了验证.

第三篇机电一体化方面论文范文模板:机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究

20世纪60年代涌现的虚拟现实技术曾引起各国技术界、产业界以及用户的广泛关注并迅速渗透至人们生活的方方面面.近年来,随着虚拟现实理论与技术研究的逐步深入,虚拟现实系统的应用也日趋成熟,围绕如何有效利用虚拟现实技术进行产品设计以及如何科学的进行虚拟现实系统的设计,成为需要着力研究的课题.

事实上,人类诉求设计理论和设计技术的历程由来已久,终极目标是根据设计思维行为规律实现产品设计全过程的自动化,使设计人员真正从繁琐的手工设计中解脱出来,提高设计效率和设计质量,进而增强产品的市场竞争能力.国内外众多学者在设计自动化领域取得了一些令人鼓舞的成就,然而现有成熟的CAD系统仍未彻底解决长期困扰学术界的需求分析、概念设计、功构映射等难题,对符合设计人员正常设计思维的Top-down设计风范和并行设计等问题的考虑仍显不足,因而导致在人机协同、创新能力等方面的支持依旧有限.作为一种行之有效的设计方法,虚拟设计丰富了设计行为方式,提供了崭新的设计表达形式和设计评价理论,能够在产品设计完成之前形成对产品的具体印象和感受,这些均有助于弥补现有CAD系统的缺陷,但从总体上讲,虚拟设计对设计全过程、特别是对设计过程的早期阶段、对待设计机电系统可能具有的虚实结合功能以及对人在待设计机电系统中的功能体现等问题缺乏考虑,产品设计或使用的体验多是主观的、感性的.

兼及众多先进的设计哲理和方法,并结合对传统设计过程的深刻领悟,基于已取得的分解重构原理和概念产品生长型设计过程模型等研究成果,本文从虚实一体化角度立论,提出了面向机电系统设计自动化的虚实一体化概念创新设计理论,在此基础上,针对计算机描述和处理问题的特点,构建了机电系统虚实一体化概念创新设计平台,在此平台下,进行了棉花打包机、数控车削中心、车辆驾驶和腹腔镜手术训练等虚实结合系统的设计实例验证,其中,棉花打包机和数控车削中心虚拟系统已得到济南星科经贸有限公司面向全国职业技术培训的推广应用,腹腔镜手术虚拟训练系统已获得国家专利并已着手开展临床应用.

机电系统虚实一体化概念创新设计理论是对虚拟设计理论的继承和创新.较之虚拟设计,虚实一体化设计理念更能够诠释产品设计自动化全过程,虚实一体化设计理念从哲学的高度回答设计思维本身的虚实结合、人、机协同设计或应用系统的虚实结合、设计或应用系统自身功能上的虚实结合3方面问题,将产品设计理论概括为设计过程的虚实一体化、产品信息的虚实一体化和系统实现的虚实一体化3方面内容.

在虚实一体化设计过程模型的研究工作中:首先提出以质、能、信息一体化设计信息流有序流动的观点剖析虚实一体化的设计过程,即认知领域关于物质的质、能的信息化描述连同信息本身一体化为设计领域的设计信息并在产品设计的过程中有序流动,从而将产品设计自动化全过程中的认知与设计(实践)、人、机协同决策以及设计自身的进化等问题有机结合起来,使虚实一体化设计理念中“虚”的含义得到进一步具体化.然后以虚实一体化设计过程的需求分析阶段作为研究重点,从需求获取、需求理解、协商和评判、需求管理等3个实现环节展开虚实一体化需求分析的研究:(1)定义了机电系统需求分析模型和感知思维模型,并从两者虚实结合的意义上给出了作为机电系统虚实一体化需求分析出发点和基础的机电系统虚实一体化需求分析模型的定义,即满足感知思维模型与机电系统需求分析模型间虚实结合的需求分析模式,形成虚实结合的结构化信息,表达具有虚实结合行为的系统需求.(2)提出了需求链概念,并详细分析了完整产业链对应的需求链构成,将需求链上的4类用户抽象为3类需求源及视点,给出了用户需求,包括用户特征、需求源特征、用户需求信息模型的BNF范式定义,其中,用户需求信息模型以视觉、听觉、触觉和作业需求作为用户公共的需求定义模板,具备针对机电系统虚实结合行为的表达能力,使用户驱动的需求抽取具有良好的启发性和发散性.(3)提出了设计者进行用户需求校验的定性校验项,结合给出的用户元、设备元、对象元、环境元四元组的设计需求拓扑结构定义,从广度和深度上形成设计需求拓扑结构的BNF范式定义和映射规则;采用改进的层次分析法进行需求可行性的定量化分析,具体包括需求的重要性排序、合理范围划定、效益风险评估等;定义了基于分解重构原理的设计需求进化过程中涉及的需求分解重构、间接递归、需求变更等问题的解决规则.

在虚实一体化产品信息模型的研究工作中:首先定义了与机电系统虚实一体化需求分析模型表述一致的机电系统虚实一体化功构设计模型,具体分析了设计空间中概念产品的质、能、信息的信息化表达形式,给出了设计方案、结构和参数等设计信息熵量度量的一般形式.然后确立了基于具有广阔重构空间的功能表面的功构设计信息表达方式,功能表面具有几何、功能双重属性,既描述产品功能又传递结构信息,从而使设计概念迅速过渡到设计结构、设计参数,能够从根本上解决设计自动化领域中棘手的功构映射问题;进一步将功能表面的功能信息扩展至包含电气信息,从而满足产品功能电气化实现的设计趋势,增强对机电系统概念设计的支持能力;建立了适用于基于功能表面分解重构原理的结构创成的产品信息模型,增强产品设计的创新和综合能力.最后就机、电表现出的认识规律上的参照性、设计过程中的相关性以及功能信息表达的一致性等提出了广义机电一体化的设计思想,全面分析了机、电在原理、功能设计上的相似性,给出了机电系统动力学方程统一性的初步证明,一方面使得功构映射更加丰富,设计推理更加灵活,有助于机电系统设计多方案的产生,另一方面能够针对机、电相似性的设计方案建立统一的物理仿真模型;详细划分了系统级、模块级、器件级3级机电系统设计知识体系,基于机电系统设计知识体系实例的推理有助于降低设计后期的重构难度;进一步建立了人、机、环境大系统观下,适用于概念创新设计的广义执行机构子系统、传感检测子系统、信息处理与控制子系统设计模式功能元的知识表达,其中,广义执行机构子系统归纳为4类设计模式,传感检测子系统归纳为3种设计模式,人、机、环境大系统观下的机电系统设计充分体现了虚实一体化的设计理念,虚实结合的表达方式能够支持具有虚实结合行为的机电系统设计.

在虚实一体化设计系统模型的研究工作中:本文虚实一体化设计系统模型的研究侧重点是,在机电系统虚实一体化概念创新设计理论基础上构建机电系统虚实一体化概念创新设计平台,实现对机电系统虚实结合功能的设计支持.

分析了机电系统用户元、设备元、对象元、环境元等功能四元组中用户元与设备元间以及设备元、对象元、环境元间虚实结合功能的设计表现,给出了虚实结合机电系统虚拟功能引入的判据;提出了用户元与设备元间的虚实结合,即人、机功能合理分配的设计依据,将人的功能纳入待设计机电系统统一考虑;系统归纳了人机界面虚实一体化设计元素,定义了人机界面柔性化设计的基本步骤;结合上述规则,拟定了机电系统虚实结合功能设计方案的评价要素集,采用二级模糊综合评价方法进行设计方案的定量化评价.

构建了支持虚实结合机电系统设计实现的机电系统虚实一体化创新设计平台,设计平台由DARFAD设计环境和Web设计环境组成.DARFAD设计环境采用基于接口的方法进行复杂机电系统的多领域建模,包括:基于Pro/Engineer ECAD的PCB设计,建立了9类电子元件*库,解决MCAD与ECAD间的设计转换;基于Matlab/Simulink的行为性能仿真,尝试基于VRML接口进行虚拟系统动态特性仿真.Web设计环境为基于VRML和Java的Web嵌入式可组态机电系统虚拟平台,实现了机电系统电气控制的三维组态.

第四篇机电一体化方面论文范例:基于GMR的高性能小型化磁传感器理论与技术研究

一直以来,“磁”在人类历史进程中扮演着十分重要的角色,尤其是随着磁电子学的兴起,与地磁场相关的弱磁探测更是迎来了新的发展契机,无人机磁反潜、地磁导航、智能磁引信等新兴弱磁应用正急需高性能小型化的三轴磁传感器.GMR磁传感器因体积小、功耗低、灵敏度较高等优势,已成为高性能磁传感器发展的一个热点方向.但目前,1/f噪声、磁滞和三轴非正交等问题严重困扰着GMR磁传感器的发展.本文在国家自然科学基金项目支持下,从理论探索、仿真设计、工艺制造及实验评估等方面对新型MEMS/GMR三轴一体化磁传感器开展了系统深入的研究,取得了丰富的成果.1、提出了一套机-电-磁微结构磁场传感理论,为克服GMR磁传感器的1/f噪声、磁滞和三轴非正交等普遍性问题提供了系统的解决方法.利用电磁场理论和有限元仿真方法深入研究了磁力线垂动调制、变轨、磁场跟踪补偿、三维磁场联合调控与传感、机-电-磁噪声干扰耦合等基本内容,并由此提出了机-电-磁微结构磁场传感理论.基于动态分流思想提出的垂动调制方式通过高频振动的机-电-磁微结构直接调制被测磁场,可大幅降低1/f噪声对GMR磁传感器低频探测能力的限制,与现有调制方式相比具有调制效率高、结构工艺简单等优势,提出的磁力线变轨调控方式通过特定软磁微结构将垂直的Z向磁场引导至X-Y平面,使GMR磁传感器能够实现三维磁场的平面化测量,从而有效提升其三轴正交性,基于磁畴运动规律揭示了GMR磁敏感体中磁滞产生的内在机理,并指出通过跟踪补偿被测磁场,可使磁敏感体内磁化状态基本保持恒定,从而实现对磁滞和非线性的抑制,基于垂动调制、变轨和磁场跟踪补偿等磁场调控方式建立的三维磁场联合调控与传感理论能够有效提升GMR三轴磁传感器的综合性能,基于等效电路分析方法,建立了静电干扰和机械振动噪声的耦合机理模型,揭示了机-电-磁微结构中多物理场耦合作用的主要规律,进一步丰富和完善了上述磁场传感理论.2、提出了一种新型的MEMS/GMR三轴一体化磁传感器设计方案,并建立了相应的优化设计方法.基于机-电-磁微结构磁场传感理论,将GMR磁敏感体、垂动调制膜、变轨软磁块、微硅压电回旋梁以及微补偿线圈等结构有机融合,提出了一种新型的MEMS/GMR三轴一体化磁传感器设计方案.基于先总体再局部和对称分层的设计思想,综合运用电磁和结构有限元仿真方法,系统地建立了以调制效率、变轨系数、模态频率及电磁感应常数等为核心评价指标的优化设计方法.利用ANSYS磁场有限元仿真方法完成了垂动调制膜和变轨结构的参数优化设计,调制效率和变轨系数分别达到了30%和0.65,利用COMSOL结构有限元分析方法对微硅压电回旋梁进行了结构模态和抗干扰能力分析,并以一阶模态频率和静态位移为评价指标,对其尺寸进行了优化设计,利用MAXWELL电磁有限元仿真方法对微补偿线圈在软磁微结构作用下的励磁规律进行了研究,并根据电磁感应常数、电阻及功耗等评价指标完成了微补偿线圈的优化设计.3、突破了硅基软磁微结构制备、微硅结构高精加工、微补偿线圈制备和多层微结构低温互联等关键工艺,建立了一套较为完备的MEMS/GMR三轴一体化磁传感器探头制造工艺体系.采用磁控溅射种子层和掩模电镀方法,实现了大厚度单晶硅基软磁微结构的高质量制备,经表征,沉积的Ni Fe膜厚度大于10μm,相对磁导率高于1000,完全能够满足磁传感器对软磁微结构的要求,针对常用传递式对准标记系统误差较大的不足,建立了一套适用于MEMS/GMR三轴一体化磁传感器微结构制造的基准式对准标记系统,建立了以温度、浓度和清洁度为关键工艺条件的单晶硅湿法腐蚀控制方法,有效提高了微硅结构的面形加工精度,基于湿法计时减薄方法,实现了高度控制层的厚度精确控制,同时采用降低腐蚀温度和加强清洗的方法来抑制“金字塔”凸起,所得表面的粗糙度优于30nm,采用氧等离子体清洗技术,提高了Cr/Cu/Cr复合金属膜与玻璃基底的结合性能,并通过侧蚀补偿和腐蚀工艺优化,实现了大深宽比微补偿线圈的制造,为了解决低温条件下多层微结构的高精度互联问题,提出了基于水膜吸附的分立微结构高精度对准方法和基于旋胶-蘸胶方式的胶粘固联工艺,可有效提高磁传感器探头制造精度.基于上述工艺方法最终建立了一套较为完备的MEMS/GMR三轴一体化磁传感器探头制造工艺体系.4、突破了GMR磁传感器高分辨率信号检测和高精度测控技术,研制了MEMS/GMR三轴一体化磁传感器样机.以信号检测电路的输入级为重点,采用源电阻匹配、失调电压调节和静态工作点设计等方法降低了前置放大电路的等效输入电压噪声,达到了3.75 n V/√Hz@7.0k Hz的优良水平,基于数值仿真和实验测试,对比研究了数字锁定放大和频谱校正(Rife和M-Rife)算法的信号检测能力,并由此提出了基于滑动平均窗的M-Rife高分辨率信号检测算法,相比原有检测方法,可使频率和幅值的均方根误差降低一半以上,采用滑动平均窗M-Rife算法对驱动电压幅值进行了高精度检测,并结合数字PI控制方法实现了对微硅压电回旋梁的稳定驱动,经测试,振幅约10μm,谐振频率约7.2k Hz,20分钟内振幅波动小于0.005μm,频率波动小于0.5Hz,采用分段多量程、D/A增益调整和数字PID控制等方法实现了大量程高精度电流的产生与控制,经分析精度可优于0.05%.最终通过高精度测控系统和传感器探头的全面整合,完成了MEMS/GMR三轴一体化磁传感器样机的研制.5、建立了一套较为完善的弱磁传感器性能测试与评估方法,验证了机-电-磁微结构磁场传感理论的正确性,所研制的MEMS/GMR三轴一体化磁传感器样机关键指标达到国际先进水平.从弱磁传感器测试系统构建出发,重点测试分析了MEMS/GMR三轴一体化磁传感器样机的响应、噪声及机-电-磁耦合等特性,并以此对最小可探测磁场、磁滞和非线性等性能指标进行了科学评估,最终建立了较为完善的弱磁传感器性能测试与评估方法.样机最小可探测磁场达77p T/√Hz,优于目前国内外已报道的GMR磁传感器低频最小可探测磁场的最佳水平(133 p T/√Hz@1Hz),磁力线垂动调制方式可使1/f噪声的限制作用降低两个数量级以上(大于220倍),实测调制效率为29.5%,与30%的设计值相符,优于目前已报道的最(11%左右),磁场跟踪补偿方法能够明显降低GMR磁敏感体的磁滞和非线性特征,相应指标改善至原有水平的1/10左右,通过磁力线变轨实现了三维磁场平面化测量,实际变轨系数达0.68,与0.65的设计值相符,基于精密阻抗测量实验,验证了静电干扰和机械振动噪声耦合模型的合理性.以上实验结果较好地验证了机-电-磁微结构磁场传感理论的有效性和正确性.

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第五篇机电一体化方面论文范文格式:新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究

本文在分析国内外液压碎石冲击器技术现状的基础上,突破传统的冲击器工作模式,首次推出了采用以氮气腔压力作为反馈压力的氮爆式机电一体化液压碎石冲击器.新型冲击器在工作原理、结构方式、控制方法、检测手段等方面的一系列创新使得其成为一种具有时间柔性、空间柔性、对象柔性、环境柔性、互换柔性、软件柔性等多种柔性品质的柔性冲击器.它可实现冲击能、冲击频率的独立无级调节,能够根据工作对象物理性质变化自动调整冲击输出参数,实施柔性冲击,具有智能.文章在建立了新型冲击器的非线性数学模型的基础上,进一步建立了新型冲击器的面向对象的仿真模型,并对压力反馈氮爆式液压冲击器系统进行了仿真研究,系统、深入地研究了冲击器系统各参数对冲击器工作性能的影响,从中获得了有关对压力反馈氮爆式液压冲击器运动规律性的认识.文章突破传统的冲击器测试方法,首次提出用于冲击器输出参数测量的气压法,很好的解决了传统测试中许多无法解决的矛盾,可方便地用于各型冲击器的在线测试.文章还首次提出以活塞冲击反弹时引起的氮气腔压力变化率转化为活塞速度并以此作为对工作介质物理特性变化的判断依据,从理论和实践两方面验证了这一判断的可行性.本文还建立了新型液压冲击器的单片微机控制系统,并运用模糊控制策略,实现了对新型冲击器的工作输出参数进行模糊控制.按照文章所确定的设计理论,研制出了新型冲击器原型机DBS-500,在其基础上进行了大量的实验.实验结果表明新型冲击器达到了设计目的,实验采集的数据所反映的压力反馈氮爆式机电一体化液压冲击器的运动规律与仿真所获得的规律一致,证明了理论研究的正确性,实验达到了预期效果.

以上这些研究成果的综合,形成了一个较完整的以压力反馈氮爆式机电一体化液压冲击器为基础的柔性冲击器设计研究体系.文章中柔性冲击理念的提出和柔性冲击器的研制将对冲击运动理论的研究和冲击器行业的发展产生重大而深远的影响.除此之外,文章中所形成的新型冲击器设计理论和冲击参数测试方法,对于目前冲击器的设计、制造、监控和维护具有重要的理论价值和现实意义.

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