圆盘式电流变传动装置的研究
发布时间：2021-07-08 23:13
电流变流体作为一种机械动力传递媒介，显著的优点在于其剪切应力对外加电场的响应速度。因而，电流变装置将电子控制和机械构件紧密地结合在一起，具有良好的研究和应用价值。电流变技术的进一步发展需要三个主要因素：优质的电流变流体、可靠的机械装置和有效的控制方案。 从国内外电流变技术的研究现状和发展趋势来看，目前有很多电流变流体的应用研究成果，但很少有报道在变信号、变负载、随机干扰情况下，对圆盘式电流变传动装置的研究。因此，本文提出了一种新型的圆盘式电流变传动装置，并研究其动态性能。与圆筒式结构相比，它结构简单，易于加工。 本文推导了圆盘式电流变传动模型，在此基础上，设计并制造了一种圆盘式电流变传动装置。其特点在于：1．采用了左右圆盘和中间圆盘相结合的结构。左右两圆盘在异步电机的驱动下，以相同速率反向旋转，产生相反方向的剪切场。芯轴与中间圆盘联接成一体，既输入信号，又输出动力。2．对于给定的流体材料应用于本文中的电流变传动装置，它的剪切应力τ只和电场强度互有关，而与剪切率γ几乎无关，所以控制简单迅速。 为了保证数据的可信度和控制的可靠度，本文运用虚拟仪器技术，并结合Labview...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 电流变技术的发展历程
1.2 电流变流体的材料研究
1.2.1 无机电流变流体材料
1.2.2 高分子电流变流体材料
1.2.3 复合型电流变流体材料
1.3 电流变效应的机理研究
1.4 电流变技术的应用研究
1.4.1 电流变流体的工作方式
1.4.2 电流变控制元件的基本结构
1.4.3 电流变流体器件的研究
1.5 本文的选题意义及内容安排
第二章 电流变传动装置的设计理论
2.1 电流变效应的特征
2.2 电流变效应的力学特征
2.3 影响电流变效应的因素
2.3.1 电场强度E
2.3.2 电场的性质和频率
2.3.3 电流变流体的组成
2.3.4 温度
2.4 粘性流体在电场中运动的基本方程
2.4.1 非极性流体在电场中的运动
2.4.2 极性流体在电场中的运动
2.5 电流变流体在两平行旋转圆盘间的缝隙剪切流动
2.5.1 假设条件
2.5.2 圆盘端面剪切流动
第三章 电流变传动装置的设计
3.1 电流变流体器件的优点
3.2 圆盘式电流变传动装置的设计
3.2.1 圆盘式电流变传动装置传递的转矩
3.2.2 圆盘式电流变传动装置的结构参数
3.2.3 圆盘式电流变传动装置的结构设计
3.3 圆盘式电流变传动装置的工作原理
3.4 圆盘式电流变传动装置的加工
3.5 圆盘式电流变传动装置的创新点
第四章 电流变传动装置的测控系统
4.1 建立装置的测控系统
4.2 硬件板卡的介绍
4.2.1 数据采集板PCI-MIO-16E-1
4.2.2 运动控制卡PCI-FlexMotion-6C
4.2.3 任意波形发生器PCI-5411
4.3 温度信号的采集
4.3.1 串行通讯协议
4.3.2 串行通讯的程序设计
4.4 步进电机的控制
4.5 转矩和转速信号的采集
4.5.1 转矩和转速的计算
4.5.2 程序的设计
4.6 本章小结
第五章 利用人工神经网络对电流变传动装置的模型识别
5.1 人工神经网络的发展和应用
5.2 人工神经元模型
5.3 基于BP算法的多层前馈型神经网络
5.3.1 多层前馈型神经网络模型
5.3.2 BP算法介绍
5.4 电流变传动装置的系统模型识别和验证
5.4.1 传动装置的系统模型识别
5.4.2 传动装置的系统模型验证
5.5 讨论
第六章 实验与数据
6.1 电流变传动装置的传动实验
6.1.1 电流变流体材料的筛选
6.1.2 异步电机的调速
6.1.3 电流变传动装置的实验
6.2 实验结果
6.2.1 电场性质对电流变传动装置的影响
6.2.2 电流变传动装置对外加电场的响应
6.2.3 步进电机的变信号的输入
6.2.4 主动盘转速的调节
6.2.5 外加电场的变化对电流变传动装置的影响
6.2.6 输出转矩与外加电场的关系
6.3 小结
第七章 总结
参考文献
附录
致谢
本文编号：3272519
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 电流变技术的发展历程
1.2 电流变流体的材料研究
1.2.1 无机电流变流体材料
1.2.2 高分子电流变流体材料
1.2.3 复合型电流变流体材料
1.3 电流变效应的机理研究
1.4 电流变技术的应用研究
1.4.1 电流变流体的工作方式
1.4.2 电流变控制元件的基本结构
1.4.3 电流变流体器件的研究
1.5 本文的选题意义及内容安排
第二章 电流变传动装置的设计理论
2.1 电流变效应的特征
2.2 电流变效应的力学特征
2.3 影响电流变效应的因素
2.3.1 电场强度E
2.3.2 电场的性质和频率
2.3.3 电流变流体的组成
2.3.4 温度
2.4 粘性流体在电场中运动的基本方程
2.4.1 非极性流体在电场中的运动
2.4.2 极性流体在电场中的运动
2.5 电流变流体在两平行旋转圆盘间的缝隙剪切流动
2.5.1 假设条件
2.5.2 圆盘端面剪切流动
第三章 电流变传动装置的设计
3.1 电流变流体器件的优点
3.2 圆盘式电流变传动装置的设计
3.2.1 圆盘式电流变传动装置传递的转矩
3.2.2 圆盘式电流变传动装置的结构参数
3.2.3 圆盘式电流变传动装置的结构设计
3.3 圆盘式电流变传动装置的工作原理
3.4 圆盘式电流变传动装置的加工
3.5 圆盘式电流变传动装置的创新点
第四章 电流变传动装置的测控系统
4.1 建立装置的测控系统
4.2 硬件板卡的介绍
4.2.1 数据采集板PCI-MIO-16E-1
4.2.2 运动控制卡PCI-FlexMotion-6C
4.2.3 任意波形发生器PCI-5411
4.3 温度信号的采集
4.3.1 串行通讯协议
4.3.2 串行通讯的程序设计
4.4 步进电机的控制
4.5 转矩和转速信号的采集
4.5.1 转矩和转速的计算
4.5.2 程序的设计
4.6 本章小结
第五章 利用人工神经网络对电流变传动装置的模型识别
5.1 人工神经网络的发展和应用
5.2 人工神经元模型
5.3 基于BP算法的多层前馈型神经网络
5.3.1 多层前馈型神经网络模型
5.3.2 BP算法介绍
5.4 电流变传动装置的系统模型识别和验证
5.4.1 传动装置的系统模型识别
5.4.2 传动装置的系统模型验证
5.5 讨论
第六章 实验与数据
6.1 电流变传动装置的传动实验
6.1.1 电流变流体材料的筛选
6.1.2 异步电机的调速
6.1.3 电流变传动装置的实验
6.2 实验结果
6.2.1 电场性质对电流变传动装置的影响
6.2.2 电流变传动装置对外加电场的响应
6.2.3 步进电机的变信号的输入
6.2.4 主动盘转速的调节
6.2.5 外加电场的变化对电流变传动装置的影响
6.2.6 输出转矩与外加电场的关系
6.3 小结
第七章 总结
参考文献
附录
致谢
本文编号：3272519
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