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用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
磁悬浮轴承是利用电磁力实现转子无接触支撑的新型支撑设备，对于高转速和高精度的场合，磁悬浮轴承在旋转机械中得到了广泛应用。在磁悬浮轴承系统中，电力电子控制器用于控制磁轴承线圈电流，从而产生用于悬浮的电磁力，是重要组成部分之一。
现有技术的痛点问题：目前在此领域广泛使用的电力电子变换器存在使用器件较多的不足之处，从而带来体积大、成本高等缺点，不利于系统的集成化。对于多轴磁悬浮轴承，存在较大的优化空间。另外，磁悬浮轴承中电力电子器件是最易失效的部件之一，威胁磁悬浮轴承的运行可靠性。如果在高速旋转过程中出现器件失效，将造成严重后果。
华中科技大学
2022-07-26
叶轮类零件多坐标数控加工编程软件
本软件为系列化叶轮专用CAM软件，可完成整体离心叶轮和轴流叶轮的四坐标以及五坐标数控加工编程工作，叶轮几何形状可以是直纹面叶轮或自由曲面叶轮；也可以完成叶片的三坐标数控加工编程。用户只需输入叶轮数据和加工工艺参数，软件即可自动生成特定机床的数控加工代码。 主要功能： 1）曲面造型功能：根据叶轮设计数据，计算机自动生成叶片以及叶轮的几何形状，并显示在计算机屏幕上，可通过鼠标进行平移、旋转和缩放操作。 2）刀具轨迹的生成：在叶轮粗加工中，主要针对立铣刀，采用高效的刀位轨迹排布算法，缩短刀具走刀长度，提高加工效率；精加工阶段，针对常用的球头刀或者切削刃为二次回转曲面的非标准刀具，规划出刀具加工轨迹，非标准刀具尺寸可根据叶轮数据由软件给出。粗加工和精加工的刀具轨迹以图形方式输出。 3）刀具干涉检查与修正：对生成的每一个加工刀位，自动进行干涉检查，并自动修正干涉刀位。对于最终无法修正的刀位，给出刀具与叶片的干涉量，并通过计算机屏幕显示干涉刀位位置，供设计人员重新选择合适的刀具。 4）后置处理：可根据用户不同的数控机床结构，调用相应的后置处理程序，生成符合用户机床要求的数控加工代码。 技术特点： 1）本系列软件既能完成离心叶轮的整体加工编程，又能完成轴流叶轮的加工编程；两种叶轮的叶片可为直纹面也可为自由曲面。 2）粗加工采用高效的刀具轨迹，无走刀浪费。 3）对于自由曲面叶轮，精加工可采用二次回转面刀具，加工效率可大幅度提高； 4）对于直纹面叶轮，采用侧铣法加工，对每一步刀位都采用独特的算法进行了优化，使得加工过切量为最小，提高了加工精度。 5）对于干涉到位，给出了干涉量和干涉位置，便于设计人员选择刀具或修改叶轮的设计数据。 6）对叶片前缘和尾缘进行了修圆，提高了加工质量。 应用范围： 1）鼓风机、压缩机内的离心叶轮； 2）飞机发动机叶轮、军事装备推进器中使用的叶轮； 3）微型叶轮式人工心脏中的叶轮。
北京交通大学
2021-04-13
一种用于五轴数控加工的刀具轨迹防过切的方法
本发明公开了一种用于五轴数控加工的刀具轨迹防过切的方法， 包括以下步骤:(1)将刀具沿刀轴方向向曲面投影，并得出新刀位点、 新刀触点;(2)检测所述新刀触点在所述刀具上的位置;(3)调整所述刀 轴方向，转而执行所述步骤(1);(4)输出所述刀轴方向 T 作为所述刀具 的刀轴方向，使该刀具的轨迹防过切。本发明通过对关键的过切种类 判定方式、刀具刀轴的调整方式等进行改进，能够有效根据预先判定 的过切的具体位置，采用相应的调整手段防止五轴数控加工的刀具轨 迹发生过切。
华中科技大学
2021-04-14
一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺方法
本发明公开了一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺 方法，其特征在于，包括：(a)获取由 n 个离散点依序共同组成的三轴 刀具轨迹，记录各个离散点在加工坐标系中的坐标值，将每个离散点 视为从坐标原点指向其所处位置的向量；(b)利用所获得的向量矩阵计 算三轴刀具轨迹的整体平滑度，并将其作为加工零件时的表面质量评 估指；(c)计算上述三轴刀具轨迹所对应的理想加工时间，并将其作为 加工效率的评估指标；(d)完成对三轴刀具轨迹质量的整体评估过程。 通过本发明，表明能够准确、高效和经济地评测三轴刀具轨迹加
华中科技大学
2021-04-14
一种多轴电力推进半实物模拟试验平台
本发明属于船舶电力推进领域，并公开了一种多轴电力推进半实物模拟试验平台。该模拟实验平台包括依此连接的开发主机、实时仿真机、电机驱动器和电机组，开发主机用于开发船-机-桨模型；实时仿真机用于收集系统状态信息，完成对电机组的控制；电机驱动器分为主动电机和负载电机，电机组分为主动电机和负载电机，电机驱动器和电机组是组成电力推进半实物实验平台硬件在回路模拟的主体。通过本发明，实现船舶或海洋平台电力推进的半实物模拟试验，为研究人员对实际大型船舶和海洋平台多轴电力推进系统的设计、论证和验证提供指导，适用范围广，
华中科技大学
2021-04-14
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%，但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-05-21
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%,但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-01-12
一种多轴加工系统的刀具偏离量的建模方法
本发明公开了一种多轴加工系统的刀具偏离量的建模方法，包 括：建立一种新的未变形切屑厚度模型，采用向量法建立圆弧刀变姿 态铣削加工切削力预测模型；运用等效圆柱法建立机床传动轴的柔度 模型，并应用力椭球方法和坐标系变换建立了加工系统的综合柔度度 模型；最后通过变姿态加工过程的切削力模型和多轴加工系统末端柔 度模型，得到刀具偏离量模型。本发明公开的刀具偏离量的建模方法， 通过建立新的刀具切削刃的未变形切削厚度模型和多轴加工系统的综 合柔度模型，得到更准确的加工过程中的刀具偏离量变化规律，从而 在多轴加工中
华中科技大学
2021-04-14
多轴运动控制编程开发实训系统 （Motion+CNC+Robotics+HMI）
基于标准工控机及CODESYS编程平台的运动控制开发实训系统，配置了1台工业级平板电脑（工业PC显控一体机）、1个CODESYS RTE全功能的软件授权许可、3套EtherCAT总线型伺服驱动器及同步伺服电机和EtherCAT总线型的16入16出远程I/O模块。
此实训系统展示了CODESYS实现多轴运动控制的技术优势以及对外部I/O（本地和远程）的良好扩展功能。
多轴运动控制Demo完全支持工程师们使用CODESYS软件三种不同的运动控制编程模式：基于主从轴跟随模式的电子凸轮、基于三轴龙门结构的CNC联动插补、Delta机械手跟随圆盘和传送带运动的实时快速抓取功能，以及可以通过外部按钮信号完成运动的启停和复位操作。
欧德神思（CODESYS）软件集团
2022-05-26
多通道数控纺纱机与数字化彩色纺纱技术
项目打破了自工业革命以来欧美人创建的传统纺纱工艺理论，提出了具有革命性和划时代意义的多轴联动数控彩色纺纱工艺理论与柔性数字化加工技术。 发明了8轴联控的三通道数控纺纱系统，研制了世界首台柔性数字化彩色纺纱机，带领纺纱技术由灰色纺纱时代进入彩色纺纱时代。 发明了数控多通道纺纱方法，提出了基于非对称牵伸、非对称加捻、非对称超喂等手段在线调控成纱形态、色彩及结构的新机理，实现了多品种纱线的一体化连续加工； 发明了网格化多基色彩纤高维度混色模型及高维度混色色谱可视
江南大学
2021-04-14