圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 23:13
電流變流體作為一種機(jī)械動(dòng)力傳遞媒介,顯著的優(yōu)點(diǎn)在于其剪切應(yīng)力對(duì)外加電場(chǎng)的響應(yīng)速度。因而,電流變裝置將電子控制和機(jī)械構(gòu)件緊密地結(jié)合在一起,具有良好的研究和應(yīng)用價(jià)值。電流變技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展需要三個(gè)主要因素:優(yōu)質(zhì)的電流變流體、可靠的機(jī)械裝置和有效的控制方案。 從國內(nèi)外電流變技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)來看,目前有很多電流變流體的應(yīng)用研究成果,但很少有報(bào)道在變信號(hào)、變負(fù)載、隨機(jī)干擾情況下,對(duì)圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的研究。因此,本文提出了一種新型的圓盤式電流變傳動(dòng)裝置,并研究其動(dòng)態(tài)性能。與圓筒式結(jié)構(gòu)相比,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于加工。 本文推導(dǎo)了圓盤式電流變傳動(dòng)模型,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制造了一種圓盤式電流變傳動(dòng)裝置。其特點(diǎn)在于:1.采用了左右圓盤和中間圓盤相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。左右兩圓盤在異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,以相同速率反向旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生相反方向的剪切場(chǎng)。芯軸與中間圓盤聯(lián)接成一體,既輸入信號(hào),又輸出動(dòng)力。2.對(duì)于給定的流體材料應(yīng)用于本文中的電流變傳動(dòng)裝置,它的剪切應(yīng)力τ只和電場(chǎng)強(qiáng)度互有關(guān),而與剪切率γ幾乎無關(guān),所以控制簡(jiǎn)單迅速。 為了保證數(shù)據(jù)的可信度和控制的可靠度,本文運(yùn)用虛擬儀器技術(shù),并結(jié)合Labview...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 電流變技術(shù)的發(fā)展歷程
1.2 電流變流體的材料研究
1.2.1 無機(jī)電流變流體材料
1.2.2 高分子電流變流體材料
1.2.3 復(fù)合型電流變流體材料
1.3 電流變效應(yīng)的機(jī)理研究
1.4 電流變技術(shù)的應(yīng)用研究
1.4.1 電流變流體的工作方式
1.4.2 電流變控制元件的基本結(jié)構(gòu)
1.4.3 電流變流體器件的研究
1.5 本文的選題意義及內(nèi)容安排
第二章 電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)理論
2.1 電流變效應(yīng)的特征
2.2 電流變效應(yīng)的力學(xué)特征
2.3 影響電流變效應(yīng)的因素
2.3.1 電場(chǎng)強(qiáng)度E
2.3.2 電場(chǎng)的性質(zhì)和頻率
2.3.3 電流變流體的組成
2.3.4 溫度
2.4 粘性流體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本方程
2.4.1 非極性流體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
2.4.2 極性流體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
2.5 電流變流體在兩平行旋轉(zhuǎn)圓盤間的縫隙剪切流動(dòng)
2.5.1 假設(shè)條件
2.5.2 圓盤端面剪切流動(dòng)
第三章 電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.1 電流變流體器件的優(yōu)點(diǎn)
3.2 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.2.1 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置傳遞的轉(zhuǎn)矩
3.2.2 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.2.3 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的工作原理
3.4 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的加工
3.5 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的創(chuàng)新點(diǎn)
第四章 電流變傳動(dòng)裝置的測(cè)控系統(tǒng)
4.1 建立裝置的測(cè)控系統(tǒng)
4.2 硬件板卡的介紹
4.2.1 數(shù)據(jù)采集板PCI-MIO-16E-1
4.2.2 運(yùn)動(dòng)控制卡PCI-FlexMotion-6C
4.2.3 任意波形發(fā)生器PCI-5411
4.3 溫度信號(hào)的采集
4.3.1 串行通訊協(xié)議
4.3.2 串行通訊的程序設(shè)計(jì)
4.4 步進(jìn)電機(jī)的控制
4.5 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集
4.5.1 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的計(jì)算
4.5.2 程序的設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
第五章 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的模型識(shí)別
5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用
5.2 人工神經(jīng)元模型
5.3 基于BP算法的多層前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
5.3.1 多層前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.3.2 BP算法介紹
5.4 電流變傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型識(shí)別和驗(yàn)證
5.4.1 傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型識(shí)別
5.4.2 傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型驗(yàn)證
5.5 討論
第六章 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)
6.1 電流變傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)
6.1.1 電流變流體材料的篩選
6.1.2 異步電機(jī)的調(diào)速
6.1.3 電流變傳動(dòng)裝置的實(shí)驗(yàn)
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.2.1 電場(chǎng)性質(zhì)對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的影響
6.2.2 電流變傳動(dòng)裝置對(duì)外加電場(chǎng)的響應(yīng)
6.2.3 步進(jìn)電機(jī)的變信號(hào)的輸入
6.2.4 主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)
6.2.5 外加電場(chǎng)的變化對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的影響
6.2.6 輸出轉(zhuǎn)矩與外加電場(chǎng)的關(guān)系
6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3272519
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 電流變技術(shù)的發(fā)展歷程
1.2 電流變流體的材料研究
1.2.1 無機(jī)電流變流體材料
1.2.2 高分子電流變流體材料
1.2.3 復(fù)合型電流變流體材料
1.3 電流變效應(yīng)的機(jī)理研究
1.4 電流變技術(shù)的應(yīng)用研究
1.4.1 電流變流體的工作方式
1.4.2 電流變控制元件的基本結(jié)構(gòu)
1.4.3 電流變流體器件的研究
1.5 本文的選題意義及內(nèi)容安排
第二章 電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)理論
2.1 電流變效應(yīng)的特征
2.2 電流變效應(yīng)的力學(xué)特征
2.3 影響電流變效應(yīng)的因素
2.3.1 電場(chǎng)強(qiáng)度E
2.3.2 電場(chǎng)的性質(zhì)和頻率
2.3.3 電流變流體的組成
2.3.4 溫度
2.4 粘性流體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本方程
2.4.1 非極性流體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
2.4.2 極性流體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
2.5 電流變流體在兩平行旋轉(zhuǎn)圓盤間的縫隙剪切流動(dòng)
2.5.1 假設(shè)條件
2.5.2 圓盤端面剪切流動(dòng)
第三章 電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.1 電流變流體器件的優(yōu)點(diǎn)
3.2 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.2.1 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置傳遞的轉(zhuǎn)矩
3.2.2 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.2.3 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的工作原理
3.4 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的加工
3.5 圓盤式電流變傳動(dòng)裝置的創(chuàng)新點(diǎn)
第四章 電流變傳動(dòng)裝置的測(cè)控系統(tǒng)
4.1 建立裝置的測(cè)控系統(tǒng)
4.2 硬件板卡的介紹
4.2.1 數(shù)據(jù)采集板PCI-MIO-16E-1
4.2.2 運(yùn)動(dòng)控制卡PCI-FlexMotion-6C
4.2.3 任意波形發(fā)生器PCI-5411
4.3 溫度信號(hào)的采集
4.3.1 串行通訊協(xié)議
4.3.2 串行通訊的程序設(shè)計(jì)
4.4 步進(jìn)電機(jī)的控制
4.5 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集
4.5.1 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的計(jì)算
4.5.2 程序的設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
第五章 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的模型識(shí)別
5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用
5.2 人工神經(jīng)元模型
5.3 基于BP算法的多層前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
5.3.1 多層前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.3.2 BP算法介紹
5.4 電流變傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型識(shí)別和驗(yàn)證
5.4.1 傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型識(shí)別
5.4.2 傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)模型驗(yàn)證
5.5 討論
第六章 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)
6.1 電流變傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)
6.1.1 電流變流體材料的篩選
6.1.2 異步電機(jī)的調(diào)速
6.1.3 電流變傳動(dòng)裝置的實(shí)驗(yàn)
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.2.1 電場(chǎng)性質(zhì)對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的影響
6.2.2 電流變傳動(dòng)裝置對(duì)外加電場(chǎng)的響應(yīng)
6.2.3 步進(jìn)電機(jī)的變信號(hào)的輸入
6.2.4 主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)
6.2.5 外加電場(chǎng)的變化對(duì)電流變傳動(dòng)裝置的影響
6.2.6 輸出轉(zhuǎn)矩與外加電場(chǎng)的關(guān)系
6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3272519
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