摘要：针对传统的三轴人体离心机,提出了一种新型的四轴双臂人体短臂离心机。阐述了人体复合训练设备的基本结构及功能特点。根据逆运动学,提出了在给定3个方向上的人体过载值Gx、Gy、Gz时,可确定俯仰角度α和旋转角度β,以及主轴电机转速n和有效回转半径R之间的关系的控制要求。采用旋转矩阵坐标变换的方法,对设备的多自由度运动过程进行了分析,建立了数学模型,应用逆运动学求解了α、β、n、R。通过MATLAB仿真验证了分析方法的正确性,得出了Gt在Ox、Oy、Oz方向上的影响规律。总体的结构设计和模型建立与前人所设计的设备对比,轴的控制从三轴增加到了四轴,解决了逆运动学模型和模拟算法太过复杂的问题,用简单且计算量小的模型实现了给定人体过载值,确定离心机各轴的运动状态的目的,适合实际的运动控制应用,为电机选型以及控制系统设计提供有效的依据。

摘要：为满足航空航天实验需要,研发一款平稳运行、功能齐全的动物离心机。根据动物离心机的结构,将控制策略分为两部分,利用电子计算机+运动控制器实现试验平台的位置控制,利用电子计算机+伺服驱动器实现主轴旋转运动控制,采用编码器反馈控制精度。上位机操作系统基于C#语言,使用Visual Studio开发工具,MySQL数据库,设置了输入异常、通信异常、主轴转速阈值、试验平台旋转角度阈值等异常处理方案,确保动物离心机设备的运行稳定。开发出的控制系统具有较高的稳定性和精确性,在离心机主轴转速为10、15、20、30 r/min,试验平台旋转角度和俯仰角度为5°、10°、15°、20°时,编码器测量结果与输入参数基本符合,运行平稳达到实验要求。研发出的动物离心机设备能够灵活、可靠运转,提供多轴向G值加速度力学环境仿真,便利高载荷力学环境下生理实验研究。

摘要：针对刮板链螺栓紧固的局限性,设计了一种刮板链螺栓自动紧固设备,根据刮板链螺栓紧固的工艺流程,采用SolidWorks对刮板链螺栓自动紧固设备进行几何建模。在紧固过程中,由于步进电机转速太快时力矩不足,转速太慢时,紧固时间较长,效率太差。因此设计了一种基于MCGS的刮板链螺栓自动紧固速度控制系统,通过对步进电机矩频特性和螺栓拧紧曲线进行分析,得到了步进电机转速与旋转角度的关系,从而推出步进电机速度当量与紧固时间的关系。通过对螺栓紧固时间内速度当量值进行离散,采用MCGS设计硬件和编写软件脚本,同时对人机交互界面进行组态,将设计的控制系统进行联机调试。结果表明:该速度控制系统在15 s的紧固时间内,将速度当量值从3000离散至1000,达到了螺栓紧固的力矩要求,在简化紧固过程的同时,缩短了紧固时间,实现了刮板链螺栓的自动紧固,保证了设备运行的可靠性与稳定性,提高了工作效率。

摘要：介绍了一种新型电容储能焊机的电路系统设计。储能电容采用超级电容,由其组成低压的大容量电容器组结构代替传统的高压电容器组;充电电路采用直流斩波充电方式,其中斩波电路采用Buck降压变换器,IGBT为主功率开关器件,SG3525为PWM控制芯片,SKHI22AH4为驱动电路,引入电流负反馈实现恒电流充电;放电电路利用大功率晶闸管的浪涌特性,采取通过晶闸管放电开关直接大电流放电的方法;以80C552单片机为主控芯片的控制系统控制焊机的工作流程,实现焊接自动化。所研制的焊机已经成功应用于生产,焊接效果良好。

摘要：针对当前动物离心机的局限性,对动物离心机控制系统进行了设计,用于航空航天医学实验。对动物离心机设备主轴控制系统进行设计研究,利用空间矢量调制搭建出动物离心机主轴电机位置、速度、转矩控制的三闭环主轴控制系统,在MATLAB/Simulink环境下,建立对主轴控制系统的仿真模型。仿真结果表明采用交流伺服控制系统能够实现动物离心机主轴的良好控制,并通过运行调试验证了主轴控制系统设计的可行性,且具有一定应用价值。

摘要：针对短臂复合运动离心机主轴的控制要求,设计出短臂复合运动离心机主轴控制系统,要求作为离心机主轴电机的无刷直流电机平稳旋转且能快速稳定地提速运行,不出现剧烈抖动现象。在建立无刷直流电机的数学模型的基础上,提出基于S函数对无刷直流电机建模仿真,该模型采用转速/电流的双闭环控制模式,并运用Matlab/Simulink平台,对无刷直流电机各个模块的构成进行详细描述与分析。

摘要：为解决当前航空医学实验中人体离心实验的局限性问题,根据以往医学实验数据和实验人员现状,研究了一种多自由度、可调节加速度、带影像记录的人体复合训练设备。选用Solidworks软件建立三维建模以及受力分析。设备整体结构分为转轴装置、转臂装置、载人台装置3大部分组成,其余包括底座装置、实验记录摄影装置、控制模块装置、显示屏装置。控制模块选取PLC控制器作为控制系统,配备上位机控制程序实现精准控制设备。通过使用Abaqus建立有限元模型进行模态分析,确保设备运行中震动不会影响实验数据。结果表明所设计结构符合实验要求,实验多自由度可调节加速度的运行模式,并且设备运行中配备监测装置记录实验人员体征。模态分析结果表明设备运行稳定,总体设计与前人所设计的设备对比,达到自由度调节灵活、记录方便、精准控制、性能稳定等特点,提高医学航天试验的效率并保证安全性。

摘要：针对电动助力车频繁启动和刹车造成的制动能量浪费等问题,在研究和建立了永磁无刷直流电机驱动、制动电路结构和数学模型的基础上,设计了能量回收电动助力车控制器．针对速度-电流双闭环调速控制系统的内环电流环,应用鲁棒控制理论设计了H_∞鲁棒控制器,并与应用了PID控制器的闭环系统进行了比较．结果表明,H_∞鲁棒控制器在系统建模中的参数不确定性抑制、抗干扰、响应速度等方面均优于传统的PID控制器,而且应用H_∞控制器可使助力车续行里程比例提高到1.8%～2.6%．

摘要：针对矿用刮板链拆装的局限性,设计一种刮板链拆装设备,用于刮板链螺栓的拆卸和紧固。根据刮板链的结构特征及螺栓拆装的流程,采用SolidWorks对刮板链拆装设备进行几何建模。为保证设备的结构可靠性,基于Ansys Workbench对关键零部件进行静力学和动力学分析。对结构优化后的样机调试运行,其结果表明:设备运行具有一定的稳定性和可靠性。

摘要：介绍了一种新型智能电容储能焊机的控制系统设计方法。简述了该焊机的主电路结构,对以80C552单片机为核心的控制系统的软、硬件组成、控制原理和抗干扰方法进行了较详细的阐述。现场运行证明,该系统设计合理,功能完善,便于操作控制。