提出一种用于液压起竖系统的直线电机驱动型液压泵源装置。该装置通过直线电机将电磁力转化为直线推力,并通过驱动单级液压缸输出油液,该装置具有小体积、大流量、高响应、易控制等优势。设计泵源装置及性能测试装置结构,建立数学模型进行直线电机的设计及优化;通过Simulink建立直线电机模型与AMESim建立的液压回路模型联合仿真,测试该泵源装置的性能特性。测试结果表明所设计的泵源装置能够以1400 L/min流量、3.7 MPa压力稳定输出油液驱动300 kN负载在10 s内运行2.3 m。

针对直线电机式悬架作动器模态分析误差较大的问题,提出影响分析结果的非线性因素--法向接触刚度,通过优化接触刚度因子实现对作动器模态的精确分析。利用ANSYS Workbench对其进行了有限元仿真,研究了作动器各部件在不同阶数下的固有频率变化值,获得了作动器固有频率与接触刚度因子的相互影响关系,得到了作动器在最优接触刚度因子下的固有频率与振型图,分析了运行速度与模态频率之间的关系曲线。结果表明初级铁心对样机结构整体频率影响最大;接触刚度因子等于0.6时,固有频率最优以及形变位移值最小;在第2阶频率下,作动器整体变形量较小,最大变形集中在次级铁心两端量;模态频率随运行速度的增大而增大。最后对悬架作动器样机进行了模态试验,仿真值与试验值较好吻合,验证了分析结果的正确性。

该测量仪在测量过程中以保持杠杆处于平衡位置为前提,X-Y向、Z向工作台分别采用衍射光栅为标准器,X-Y向工作台采用直线电机和压电陶瓷分别进行粗、细两级定位.本文论述了仪器的整体结构、测量原理、工作台的定位控制以及衍射光栅干涉信号的处理.

超精密运动平台振动控制系统是一个带不确定非线性系统。搭建了精密运动平台减振系统,设计了一种以空气弹簧为隔振元件,主/被动隔振在主动隔振和被动隔振之间通过开启电源进行切换的系统,分析并构建了系统的动力学模型,并对平台的主动隔振系统进行测试研究。理论分析和实验结果证实了主动隔振系统可行性,有效提高了加工系统的隔振效果,为平台进行高精密加工提供了保证,同时,为主动隔振系统及相关系统动力学研究提供了一种方法。

传统的凸轮调焦机构和丝杆丝母调焦机构存在结构复杂;加工、装调难度大;在传动链中引入齿轮传动,不可避免的会产生空回现象,进而导致整个机构存在传动效率低、响应速度慢、重复定位精度差等问题。为了弥补传统调焦机构的不足,设计了一种直线电机驱动的调焦机构,给出了新调焦机构的设计计算过程。直线电机驱动的调焦机构已成功应用于光电经纬仪中。实验证明,该机构的重复定位精度〈0.004mm,优于传统的调焦机构。

医用负压泵采用NdFeB磁体,可使泵的动力部分直线电机输出功率加大,效率提高.同时在泵的设计中应用双层膜片叠加和等曲率屈挠等多项技术,延长了隔膜的寿命.另外在结构上设计了独特的限位弹性挡块等新结构,提高了整机的防范风险能力.

为满足大流量和快响应电液控制系统的需求,采用大功率直线电机分步直接驱动先导阀与主阀阀芯,将直线电机驱动技术与先导阀结构紧密结合,研制出一款直线电机驱动的水压高速大流量开关阀.建立了开关阀AMESim模型,并对其关键结构参数进行了仿真优化,得到了其动态特性曲线.通过Matlab/Simulink对直线电机位置环及速度环进行双环运动规划,控制阀芯的运动状态,进而实现阀口开度的精确数字控制,提高了大流量高速开关阀的控制精度.完成了开关阀原理样机的研制,开展了直线电机控制的运动轨迹试验研究.结果显示,其跟随性能良好,能够实现设定的运动规划,与仿真结果基本相符,满足高速、大流量的技术要求.

介绍了直线电机的结构、工作原理，并分析其与传统驱动方式相比存在的优缺点，阐述了目前国内外在高速机床上的应用情况及未来的发展方向。

为了改善柱塞泵的流量特性，系统研究了恒流量直线电机驱动柱塞泵的可行运动规划。经计算，四电机双作用柱塞泵以三角波间隔π／2相位差或以间断式梯形波间隔π／2相位差为运动规划，是具有冗余功能的可行方案。应用AMESim软件，构建了四直线电机双作用柱塞泵系统的仿真模型。仿真实验发现，三角波曲线间隔π／2相位差的方案是实际流量脉动较小的优选运动规划。

回顾了直线电机技术的发展与应用现状，分析了直线电机技术在流体传动与控制中的应用，包括光伏供电直线电机驱动的抽水泵、人工心脏、直线电机驱动的抽油机、直线电机往复泵等。面向变频调速泵控系统，创新地提出一种直线电机驱动柱塞泵。对直线电机技术在海、淡水液压技术中的应用进行了展望。