一种增大MEMS平板电容驱动器有效行程的新方法

针对平板电容式静电驱动器受拉入(Pull in)现象影响其有效驱动行程仅为平板间初始间距的1/3的问题,设计了一种新的复合弹性梁结构,并分析了其对驱动器有效驱动行程的影响.通过分析发现,复合弹性梁的应用可以有效提高平板电容式静电驱动器的有效行程至2.09μm,达到初始间距的44%.     

利用真空电子隧道效应制造高灵敏度加速度计

近几十年来,电子隧道器件一直用于电磁辐射信号检测、微波信号源数字开关等方面。介绍了隧道传感器的原理、概念以及利用隧道效应原理制造的加速度计,并给出了实验结果。     

应用于机载光电设备的新型材料综述

机载光电设备是飞机最基本的任务执行单元之一.机载光电系统技术的提高相应大大地提高了各类飞机的作战使用性能.通过光电系统及内在的光电传感器可对战区进行侦察、监视、目标捕获及识别、目标测距、武器投放的目标指示、作战效果评估,战场障碍物探测、核生物和化学的探测和取样等等.     

压电陶瓷厚度对硬度计力加载控制稳定度的影响*

研究分析了压电陶瓷力发生装置的陶瓷片厚度对布氏硬度计力加载控制稳定度的影响。在硬度计力值加载领域,其结论对压电陶瓷力发生装置的设计和使用具有很强的实际意义和参考价值。     

压电体表面Maxwell应力对断裂的效应

研究了压电固体外表面Maxwell应力和裂纹内表面Maxwell应力对断裂的效应。采用复变函数理论与Stroh公式,理论分析了半穿透裂纹内外环境介质对电场、裂纹张开位移以及裂纹应力强度因子的影响,并通过数值算例讨论了在纯电场作用下以及在力-电耦合载荷作用下裂纹的扩展行为。结果表明,压电体表面的Maxwell应力对裂纹的扩展有重要的影响。     

柔性自适应桁架及其振动最优控制实验

基于dSPACE系统和所研制的锆钛酸铅(PZT)压电作动器,建立了第一阶频率低达5Hz的三棱柱自适应桁架实验平台,通过有限元建模和实验参数修正,利用异位加速度反馈信号进行了线性二次型Gauss(LQG)最优反馈控制实验和仿真.结果表明:对比无控状态,采用最优控制只需很小控制电压,可使桁架在低阶典型频率激励下的振幅降低90%以上;而当桁架受扰动后,振动衰减时间减少超过80%;验证了实验平台配置的合理性和所研制的PZT压电作动器、控制模型的有效性;控制数值仿真与实验在加控前后振幅抑制程度相同,控制仿真与实验中振幅衰减过程的差别通过激振过程仿真与实验的对比得到了阐明.     

基于一阶PPF的垂尾振动分数阶控制

针对传统正位置反馈（PPF）与一阶PPF控制器控制效果与鲁棒性不足,难以适用于结构动力学特性存在摄动的问题,提出一种新的基于分数阶微积分理论和一阶PPF的分数阶（FOPPF¹）控制器,增加了一阶PPF控制器的可设计空间。综合考虑随机响应的频域特性与整体波动强弱,构造了控制器优化设计的目标函数。以粘有宏纤维压电复合材料（MFC）压电片的垂尾模型为被控对象,设计了相应的FOPPF¹控制器。该控制器在控制目标频段内的相频特性变化平缓,可有效实现控制相位补偿,且闭环极点对参数摄动不敏感,使得控制器的鲁棒性强。通过试验研究了FOPPF¹控制器对于自由振动与窄带随机振动的抑制性能。相比一阶PPF控制器,对标称垂尾模型,FOPPF¹控制器在自由振动抑制试验中的等效阻尼系数提高了约50%。当给垂尾模型的一阶弯曲固有频率引入一定量的离线摄动或在线摄动后,窄带随机振动控制试验的结果表明,FOPPF¹控制器的鲁棒性、控制效果及控制能耗率明显优于经典的一阶PPF控制器,因此对垂尾结构的振动主动控制具有良好应用潜力。