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公开(公告)号：CN114779619A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210323447.7
申请日：2022-03-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明提供一种自反馈式压电驱动控制方法。建立压电驱动闭环控制系统，采集超声电机的驱动电压信号与自反馈电压信号；建立控制系统的力观测器，使其估算电机的预紧力与驱动力；利用控制系统的动子速度观测器估算出动子实时速度值；利用最小二乘支持向量机算法对控制系统的控制器参数进行离线整定，通过控制系统的非线性PID控制器解算控制电压；利用控制系统的驱动器产生驱动电压，将驱动电压信号接入电机，完成闭环控制。用以解决依赖位移或速度传感器的压电驱动闭环控制中存在的动态响应速度与反馈精度降低，系统复杂性增加，维护成本增加，无法发挥超声电机结构紧凑优势的问题。
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公开(公告)号：CN113899487B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202111037497.0
申请日：2021-09-06
IPC: G01L5/173
Abstract: 本发明公开了一种空间三维残余应力超声检测方法，属于超声检测技术领域。步骤一、推导三向应力状态下声弹性方程；步骤二、根据所述三向应力状态下声弹性方程，确定空间三维残余应力超声检测方案。本发明通过理论推导得到三向应力状态下的声弹性方程，并基于此进一步得到了三维空间残余应力的检测方案。本发明提出的三维空间残余应力的检测方法，操作简单，成本较低，具有可行性，解决了现有传统残余应力只能实现单轴或平面检测的不足。同时也为后续三维空间残余应力检测的进一步研究提供了一定的想法与方向。
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公开(公告)号：CN114527638A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202111439202.2
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种压电驱动三闭环控制系统及其控制系统。基于电机的机电耦合模型与动力学模型，利用BP神经网络辨识电机的输出力—控制电压的非线性模型；基于电压的非线性模型建立压电驱动三闭环控制系统；基于压电驱动三闭环控制系统建立位置环，包括位置PI控制器；基于压电驱动三闭环控制系统建立速度环，包括速度PI控制器、输出力观测器与的输出力控制电压的非线性辨识模型；基于压电驱动三闭环控制系统建立电压环，包括电压PID控制器；将控制电压信号接入驱动器，产生电机的驱动电压，驱动电机运动。本发明为了解决由于超声电机自身工作原理难以进行精确建模，未能实现压电精准控制的问题。
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公开(公告)号：CN114237045A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111437019.9
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明是一种无传感器式压电驱动闭环控制方法。本发明涉及压电驱动控制技术领域，采集多组驱动电压与对应导纳值，基于BP神经网络完成导纳模型的辨识；建立无传感器式压电驱动闭环控制系统，采集超声电机两相驱动电压信号，通过电压传感器采集超声电机的两相驱动电压幅值；根据驱动电压信号，基于U‑F非线性模型解算电机实时驱动力；根据实时驱动力，基于速度观测器获取电机实时速度值；根据电机实时速度值与给定速度的差值，通过模糊自适应速度PI控制器产生对应控制电压；将产生的控制电压信号接入驱动器，产生两相驱动电压，并将产生的两相驱动电压信号接入所述超声电机，驱动电机运动。
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公开(公告)号：CN114061805A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111255410.7
申请日：2021-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01L1/25
Abstract: 一种用于纤维增强复合材料的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法、系统及装置，属于超声应力检测领域。传统非线性超声应力检测存在系统误差且特殊的纤维材料应力检测导致材料结构和性能被破坏。本发明所述的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法，包括：根据处理待测纤维增强复合材料获得纯净Lamb波模态，所述纯净的Lamb波包含对称模态S0和反对称模态A0；根据频散曲线确定反对称模态A0群速度，根据反对称A0模态进行空耦超声检测；空耦超声检测待测纤维增强复合材料，获得待测纤维增强复合材料试样相对非线性系数，即获得待测纤维增强复合材料试样实现应力表征。本发明消除了耦合剂的影响，增强了纤维增强复合材料应力检测的灵活性，提高了检测效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114061804A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111249473.1
申请日：2021-10-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01L1/25
Abstract: 本发明是一种基于共线混频技术的空气耦合超声应力检测系统及其检测方法。本发明所述系统包括：超声非线性测试系统、示波器、负载、低通滤波器、激励空耦换能器、接收空耦换能器、放大器和计算机；本发明采用非接触式无损检测技术，避免了传统接触式检测的一些限制因素，对复杂的几何构件也有良好的适应能力。本发明利用共线混频技术，根据数据融合理论利用差频非线性系数及和频非线性系数定义综合系数因子实现待测件应力的有效表征，消除差频非线性系数与和频非线性系数之间存在的冗余，加强互补性，改善待测件应力表征的可靠性。
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公开(公告)号：CN113916411A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111110818.5
申请日：2021-09-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全局线性化Koopman状态观测器的预紧力测量方法，属于超声电机精密定位技术领域，解决现有现在国内关于超声电机预紧力的在线测量方法比较缺失问题。本发明的方法包括：在定子上设置若干个压电陶瓷，每个所述压电陶瓷分别设置在相应的预紧力加载机构的中心轴线与定子相交的位置上；将所述压电陶瓷的输出电荷通过电荷放大器进行放大，获取增强输出电压；建立全局线性化Koopman状态观测器；利用所述全局线性化Koopman状态观测器，并根据所述增强输出电压，获取所述压电陶瓷对应的预紧力预测值。本发明适用于对超精密压电定位系统的预紧力进行测量，可用于各类超声电机的控制方案中，具有精度高、易于实现等优点。
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公开(公告)号：CN113899816A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111061572.7
申请日：2021-09-10
Abstract: 一种T型复合结构的超声无损检测装置及方法和R区检测方法及装置，涉及无损检测领域。现有的T型复合结构缺陷检测精度低，没有一种能够准确检测R区的缺陷的方法。针对上述问题，本申请采用的技术方案为：标定超声波在被测复合材料内部沿各个方向的传播速度，采集超声波在材料内部传播时产生的反射回波进行成像；获取两种材料交界面处的反射回波强度，进行成像；从R区的背面进行检测；根据检测结果和成像结果判断。本申请采用逐层扫描的方式对T型复合结构进行在役超声无损检测，有效提高了T型复合结构的缺陷检测精度，同时利用从R区背面发射聚焦超声波的方法简化了R区检测的难点。可应用在航空航天领域中对T型复合结构检测的工作中。
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公开(公告)号：CN113885321A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111144037.8
申请日：2021-09-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于记忆相关Koopman的双模超声电机死区模糊补偿与线性预测控制方法及系统，其中，该方法包括：构建新型记忆相关Koopman预测器；基于新型记忆相关Koopman预测器进行新型自编码神经网络的深度辨识，以设计基于新型记忆相关Koopman预测器的线性预测补偿控制策略；利用基于新型记忆相关Koopman预测器的线性预测补偿控制策略对超声电机的调速线性化，并基于模糊推论对死区宽度随负载变化的超声电机进行补偿，以构造出一个无调速死区的被控对象。该方法不仅可以有效补偿双模超声电机的调速特性在不同负载情况下的死区，而且能够实现速度调节特性的线性化。
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公开(公告)号：CN113839583A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111011393.2
申请日：2021-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种超声型压电推杆电机及其死区补偿方法。外壳的尾端固定设置驱动单元，直线轴承安装在外壳内，运动推杆通过螺纹丝杠与外壳固定连接，运动推杆穿过直线轴承的中心孔和外壳端盖的中心孔，运动推杆运动推杆的一侧表面开有凹槽，凹槽内装入磁编码片，磁编码片正对PCB霍尔传感器其安装在外壳的内测，驱动单元的转子一端与磁阻式编码器相连接，磁阻式编码器设置在外壳的尾端外部与驱动单元对应设置，PCB霍尔传感器的另一端与驱动控制器相连接。本发明用以解决定心导向结构不能使运动轴始终保持直线运动的问题；电机本体没有行程检测装置，不便于闭环控制的问题；调速死区特性制约着超声电机控制系统性能的提升的问题。
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