国家自然科学基金(50175072)
- 作品数：10 被引量：46H指数：5
- 相关作者：胡德金张凯马浩全王海峰许黎明更多>>
- 相关机构：上海交通大学青岛大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺动力工程及工程热物理自动化与计算机技术更多>>
- 一种基于电磁驱动的非圆异形孔加工方法被引量：1
- 2005年
- 为了对镗杆施加径向可控随动作用力,在镗床主轴与镗杆之间设置一个柔性铰链变形机构(转子),而在其外围设置一个多磁极加力机构(定子),两者形成一个回转式电磁微位移驱动机构.定子与转子之间的作用力取决于定子线圈中的控制电流,改变控制电流可以改变转子与定子之间的作用力,实现转子相对于定子的径向微位移.通过对电磁驱动力的数值建模,提出了实现电磁驱动机构同步驱动的控制方法;通过对电磁驱动力线性化误差进行分析,给出了电磁驱动器关键参数的设计方法.在正常工作范围内,电磁驱动器微位移与控制电流之间具有较好的线性关系.模拟试验表明,通过改变控制电流的大小,转子(镗杆)中心的回转半径随之变化,从而带动镗杆在径向上做精密微位移.
- 张凯胡德金
- 关键词：镗削电磁驱动镗杆
- 活塞异形销孔加工的研究被引量：10
- 2005年
- 依据汽车活塞采用异形销孔的必要性和国内外异形销孔加工的现状,采用压电陶瓷驱动的柔性铰链机构实现镗刀的径向微位移。根据活塞异形销孔几何特征和压电陶瓷驱动器的控制精度高、刚性好和大频响特点,在位置反馈的系统中引入重复控制和反馈通道的开不前馈控制,从而提高了系统的稳定性和跟踪精度。实验表明加工精度可达3μm。
- 马浩全张凯胡德金
- 关键词：压电陶瓷驱动器重复控制
- 基于磁悬浮主轴的活塞异形销孔加工原理研究被引量：2
- 2006年
- 提出了一种加工活塞异形销孔的新方法,即利用磁悬浮主轴的可移动特性,通过控制主轴的旋转轴心沿设定的轨迹运动,同时带动镗刀作高频的径向微位移运动,能够实现非圆异形孔的加工。活塞异形销孔加工的关键是实现磁悬浮主轴的高频径向微动控制,因此采用了位置伺服精度高的一种基于重复控制补偿的电流PD控制策略。镗削试验表明:采用新控制策略所加工的活塞异形销孔,其加工精度满足要求。
- 王海峰胡德金
- 关键词：内燃机磁悬浮主轴活塞重复控制
- 压电电压反馈控制在异形销孔镗削中的应用被引量：5
- 2005年
- 依据异形销孔加工的现状,采用压电陶瓷驱动的柔性铰链机构实现镗刀的径向微位移.根据活塞异形销孔几何特征和压电陶瓷驱动器控制精度高、刚性好和高频响特点及其具有的传感功能,提出了压电电压反馈的控制系统,并在该系统中引入重复控制和干扰通道的开环前馈控制,从而提高了系统的稳定性和跟踪精度.实验表明,加工精度可达3μm.
- 马浩全胡德金张凯
- 关键词：重复控制前馈控制镗削
- 自整定内模PID控制在非圆销孔加工中的应用被引量：1
- 2006年
- 将工业过程控制方法用于微位移压电陶瓷驱动器控制,提出了一种自整定内模PID控制方法.该方法结合内模控制、PID控制和前馈控制,针对非圆销孔加工的特点,采用双环的控制结构,内环主要对控制对象进行等效,提高其动态性能;外环通过时间乘绝对误差的积分(ITAE)优化内模PID的整定参数.鲁棒性分析、仿真及实验表明,系统具有很强鲁棒性,能快速响应,在工作频率低于20 Hz时具有较好跟踪性能,达到了快速跟踪和减少滞环的目的.
- 刘红斌胡德金王海峰
- 关键词：内模控制比例-积分-微分控制自整定优化控制
- 新型活塞异形销孔加工方法被引量：6
- 2003年
- 提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法,采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链放大机构来实现镗刀的径向微位移.分析了放大机构的工作原理,提出了一种查表与实时检测相结合的控制方法.建立了消除压电陶瓷驱动器磁滞特性的数学模型,分析了柔性铰链刚度参数的设计方法及柔性铰链机构的动态特性.
- 张凯胡德金马浩全
- 关键词：活塞柔性铰链压电驱动
- 新型活塞异形销孔加工方法的研究被引量：9
- 2003年
- 简述了采用活塞异形销孔的必要性及其结构特点。提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法 ,该方法采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链放大机构来实现镗刀的径向微位移。进行了异形孔加工过程中刀具运动特性分析 ,给出了柔性铰链刚度参数的设计方法 ,并进行了有限元分析。结果表明该方法适于异形孔的精密加工。
- 张凯胡德金马浩全
- 关键词：柔性铰链压电驱动有限元发动机
- 压电陶瓷微位移驱动技术研究被引量：21
- 2002年
- 精密异形非圆回转曲面的加工是精密加工中很重要的内容,微位移驱动技术是其中的关键技术。目前,微位移驱动元件种类很多,从控制精度和可操作性分析,压电陶瓷驱动有其独特的优点,但它的输出位移小,而且对于一定的驱动电源,输出幅度与输出频率负相关,这在很大程度上制约了它在高频响较大幅度位移输出场合的应用。为此首先对压电陶瓷的静、动态驱动特性进行了分析,并就特定 PZT(Piezoelectric translator)进行了试验,在此基础上说明了该类微位移驱动有效的加工范围和改善其输出特性的措施,并提出了一种在较高频率下输出较大位移的方法,通过对系统进行数学建模进行了分析讨论,指出了其应用前景。
- 许黎明胡德金邓琦林赵晓明
- 关键词：压电陶瓷
- 异形销孔加工及控制方法研究被引量：3
- 2004年
- 简述了采用活塞异形销孔的必要性及其结构特点。提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法 ,该方法采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链机构来实现镗刀的径向微位移。分析了柔性铰链加工误差对镗杆微位移误差的影响 ,着重讨论了压电陶瓷驱动器磁滞现象的消除方法。结果表明压电陶瓷驱动的柔性铰链微动机构能够满足异形销孔的加工要求。
- 张凯胡德金杨亚川
- 关键词：活塞柔性铰链压电驱动孔加工数控加工镗刀
- 磁悬浮控制技术在非圆镗削加工中的应用
- 2008年
- 为了实现非圆异形孔的镗削加工,借鉴了主动磁悬浮控制技术。针对径向异形孔的加工特点,对磁悬浮主轴进行了运动学分析,建立了描述其运动的综合机电方程,并在工作点上进行了线性化处理。为了实现磁悬浮主轴的径向微动控制,采用了增益调度自适应控制算法。以某型号活塞的销孔加工为例进行了镗削试验,结果表明,通过控制磁悬浮主轴的旋转轴心沿设定的轨迹移动,能够实现椭圆异形孔的加工,并且能够获得高的加工精度和表面粗糙度。
- 王海峰胡德金
- 关键词：磁悬浮主轴
