摘要：基于快速刀具伺服(FTS)的金刚石车削是复杂光学表面超精密制造的一种高效手段。为进一步提高具有非最小相位特征的电磁法应力驱动FTS的控制性能,将系统逆动力学补偿嵌入主控制回路中以改善被控对象动力学特征。对改善后的被控系统以比例微分积分(PID)和前馈补偿作为主控制器,并以基于内模原理的并联谐振控制器实现周期性轨迹的超高精度跟踪。考虑系统非最小相位特征,结合因子分解和镜像极点配置方法获得了系统稳定逆动力学模型。实验测试结果表明:该文所设计的控制方法,获得了1070 Hz(-3 dB)闭环带宽;100 Hz正弦轨迹实际跟踪误差小于±0.375%,并可对5 nm台阶轨迹进行稳定闭环跟踪,证明所设计的FTS控制系统可有效实现nm精度切削。

摘要：Maxwell电磁力驱动避免了压电驱动器行程小和音圈电动机驱动力不足的固有缺点,在快速刀具伺服(fast tool servo,FTS)系统中极具应用前景。针对Maxwell电磁力驱动FTS系统的高性能轨迹跟踪问题,提出以阻尼控制改善被控对象基本动力学特性,再基于频域整形方法优化设计高增益PID控制器,实现FTS的高带宽控制。为降低阻尼控制系统名义模型阶次,提出以比例增益近似替代阻尼控制系统传递模型,并结合扰动观测器对前馈增益未建模部分进行估计与主动补偿。以所设计的一种Maxwell电磁力驱动FTS为对象,借助扫频激励辨识了系统名义模型,并据此设计了各控制器参数。试验测试结果表明:所设计的阻尼控制器可以有效抑制系统谐振并提高PID控制系统带宽,基于扰动观测的前馈补偿器的引入可大幅降低轨迹跟踪误差。最终对25μm幅值、25 Hz频率的谐波轨迹跟踪获得了±0.16μm的误差。

摘要：提出了一种开环快刀伺服(Fast tool servo,FTS)系统实现方法,对微结构表面进行高速切削以提高微结构制造效率.针对宽频FTS系统设计,以压电叠堆和柔性铰链为驱动器和导向机构,借助解析模型优化设计了FTS装置参数并进行了有限元验证,实验测试结果表明所设计的FTS获得了预期性能.针对宽频域轨迹跟踪,采用线性动力学模型级联静态Prandtl-Ishlinskii迟滞模型,构建并联合辨识获得了FTS输入与输出间的映射模型,并通过动态迟滞补偿实现了kHz级宽频域内一致性的建模精度和轨迹跟踪精度.最终,借助精密数控车床和FTS样机搭建了切削系统,以典型微结构表面切削创成验证了所提出开环FTS高速切削的可行性.

摘要：基于装备设计模型构建维护服务信息包框架,给出维护服务信息包的核心功能,突破模型转换及安全传输关键技术。实际应用表明,维护服务信息包可以提高装备制造企业的核心竞争优势,为装备智能化维护和全生命周期的管理打下基础。

摘要：以夏玉米品种隆平206为试验材料,采用裂区设计,设置2个氮肥水平(180、240kg/hm^2)和3个种植密度(每公顷6万株、7.5万株、9万株),研究氮肥与密度对夏玉米生理特性、产量及氮肥偏生产力和抗倒性的影响。结果表明:适当密植(每公顷7.5万株)有利于增加夏玉米产量;在低密度(每公顷6万株)条件下提高氮肥水平可以改善光合作用,有利于干物质的积累,增产显著;中高密度时增氮对光合作用的改善不明显,干物质积累增加也不显著,因此,增产效果不显著。增密降低穗位叶的光合速率,有利于大喇叭口期干物质的积累;散粉期和收获期,增至中密度有利于干物质积累,继续增密干物质积累增加不显著。低氮水平下增密可以有效提升氮肥偏生产力,而氮肥水平过高即使增加密度提升氮肥偏生产力的效果仍然不佳。密度过高降低植株的抗倒能力导致玉米田间倒伏率增加,适当增密不会导致抗倒能力显著减弱并保持较低的倒伏率。在本试验条件下,每公顷氮肥施用量180kg、种植7.5万株是适合试验地夏玉米高产高效的栽培模式。