对于气动伺服系统的实时反馈控制，流通截面在控制过程中是变化的，而目前常用的阀口稳态流量公式是流通截面在实验过程中保持不变的气动元件，且气体在元件内部的流动是定常流动。为了寻找一种便于非线性控制器设计的质量流量公式，保持公式分段函数连续性与可导性，该文通过对圣维南质量流量公式的流量系数进行参数线性化与对临界压力比进行修正，提出了一种改进型气体质量流量公式。将实际的压力微分与由质量流量公式计算所得的压力微分进行对比十分吻合，试验结果表明了所提出改进型气体质量流量计算公式的有效性。

为获得气动伺服系统比较精确的模型参数,有必要对中位电压、固定容积和泄漏流量进行参数辨识.根据相同控制电压下端口A和端口B的稳定压力不同的物理现象,通过2条压力稳定比值曲线求取偏移量的最小值来获得比例阀的中位电压;根据无杆气缸始端和末端的压力响应曲线不同但稳定压力相同的物理现象,通过压力相同则泄漏的质量流量相同来求取无杆气缸的固定容积;同时,为描述阀口开启交界处的快变的质量流量且克服泄漏流量公式与阀口质量流量公式的不连续问题,将泄漏流量转化为一种泄漏面积意义的拟合.试验表明,上述结构参数和特性参数的辨识,减小了模型不确定,提高了自适应鲁棒控制器的控制精度且控制量非常光滑.

液压驱动下肢助力外骨骼是一种典型的人机交互类机器人,在跟随人体行进的同时,可提高人的负重能力。为实现最优化的结构设计以降低对系统压强、液压缸尺寸的要求,通过仿生学分析人类正常步行时的步态数据,依据准拟人化设计准则,采用CAD设计软件、数值计算等方法,给出了液压驱动膝关节的设计过程,并通过MATLAB等仿真软件进行了验证。基于确定的模型参数,进行了结构设计及平台搭建,并进行了穿戴试验。仿真及试验结果表明,该方法设计的外骨骼膝关节可以满足步行及负重需求。在负重由10增加为20 kg时,即负重增加一倍时,膝关节的轨迹平均跟踪误差减小了0.05%,跟踪误差最大值增加了20.7%,但是相对于整个膝关节的活动范围,该误差仅占总活动范围的1.2%。该研究为优化液压驱动下肢助力外骨骼提供了参考方法,并可为直线执行器驱动外骨骼其他关节的...

热致动微型阀的主要结构部件为致动膜片。采用硅铝双金属作为膜片材料，设计了一种微型阀的结构，并分析其在温度变化条件下产生挠曲变形的原理。膜片的结构参数与加载温度对其变形量有着重要影响，需要对多个参数进行优化设计。利用ANSYS对膜片进行有限元分析，建立了膜片长度、厚度、宽度及其比例关系、温度对膜片变形的影响曲线，为结构设计提供了理论依据。最后，基于MEMS加工技术，对致动膜片进行了工艺设计。