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基于压电陶瓷驱动的精密定位平台研究被引量：10: 2007年; 设计了一种基于压电陶瓷驱动的整体式柔顺精密定位平台.建立了柔性铰链的刚度矩阵,给出了平台的理论分析模型;利用模糊自整定PID控制算法对压电陶瓷驱动器进行了闭环控制,提高了驱动器的输出位移精度;提出了一种实验修正方法,提高了平台的定位精度.实验结果表明,平台具有亚微米级的定位精度以及良好的动态特性.; 王华张宪民邓俊广; 关键词：压电驱动模糊自整定

压电陶瓷驱动器模糊自整定PID控制方法研究被引量：3: 2006年; 本文将模糊自整定PID控制思想应用于对压电陶瓷驱动器的控制,运用模糊理论的方法对PID的3个参数进行在线自调整,有效克服压电陶瓷驱动器迟滞、非线性的影响。在LabVIEW环境下实现了该控制算法。在此基础上,建立了实验系统,对压电陶瓷驱动器进行模糊自整定PID控制研究。实验结果表明,该控制方法明显提高了系统的动态性能和稳态精度,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。; 邓俊广张宪民王华; 关键词：压电陶瓷驱动器模糊控制 PID控制

基于有限元方法的柔性铰链式微夹持器优化设计被引量：20: 2006年; 设计了一种以柔性铰链为转动副的微夹持器。微夹持器采用压电陶瓷驱动,具有结构简单、加工方便、夹持范围大等优点。在设计过程中,采用有限元方法,推导了柔性铰链的刚度矩阵与一致质量矩阵,优化了微夹持器的结构尺寸。为了验证算法的正确性,根据优化后的尺寸建立了几何模型,并利用ANSYS有限元分析软件对夹持器进行了静力学和动力学分析,分析结果与计算结果吻合较好,说明了算法的正确性。; 杨国兴张宪民王华; 关键词：柔性铰链压电陶瓷微夹持器有限元

柔顺机构的疲劳可靠性优化设计被引量：21: 2004年; 基于伪刚体模型 ,以可靠度最大为目标 ,综合概率、疲劳和优化等学科的知识 ,给出了一种对柔顺机构进行优化设计的方法。建立了基于可靠性的随机变量优化问题的一般模型 ,分析了将概率约束条件转化为确定形式约束条件的方法 ;考虑柔顺元件的变形特性 ,计算了其随机疲劳强度、最大应力 ,分析了典型的约束形式 ;通过算例验证了该方法的正确性 ,结果表明 ,柔顺元件的可靠性对尺寸或材料特性等方面的变化比较敏感。; 李海燕张宪民彭惠青; 关键词：柔顺机构可靠性优化设计

基于均匀化方法的柔顺机构的拓扑优化设计被引量：6: 2004年; 基于柔顺机构拓扑优化设计的均匀化方法 ,给出了柔顺机构应变能和互应变能的算法 ,建立了柔顺机构多目标优化设计的模型并给出了相应的求解方法。; 刘少芳张宪民陈永健; 关键词：柔顺机构拓扑优化均匀化方法多目标优化

结构拓扑优化中水平集方法的快速初始化研究被引量：6: 2008年; 水平集方法是求解结构拓扑优化问题中的一种有效方法,该方法主要缺陷是每隔一定时间需要重新初始化水平集函数.因此,本文提出了一种基于偏微分方程和快速步进法的初始化算法.所提出的算法能够区分任意形状的闭合曲线或曲面的内外部,改进了以往初始化算法的数值不稳定缺陷,从而使水平集方法的计算效率和稳定性有了显著的提高.最后,通过算例验证了该算法的有效性.; 欧阳高飞张宪民; 关键词：结构拓扑优化水平集方法初始化

多输入多输出柔顺机构拓扑优化及输出耦合的抑制被引量：14: 2006年; 多自由度柔顺机构在微动精密定位和精密操作等领域有广泛的应用,因而研究多自由度柔顺机构的拓扑优化方法就显得十分必要。给出了一种多输入多输出柔顺机构拓扑优化设计的新方法。首先,推导了描述多输入多输出柔顺机构柔性的互应变能公式和描述机构刚性的应变能公式,研究了抑制耦合输出的策略,进一步给出了描述输出耦合效应的计算公式,在此基础上建立了考虑抑制输入输出耦合效应时柔顺机构的多目标拓扑优化设计模型。其次,基于改进的优化准则法给出了优化模型的有效求解算法。最后,通过算例说明了该方法的正确性和有效性,研究结果表明,拓扑优化后柔顺机构可以按照预定的要求运动,其输出耦合现象得到了有效抑制。; 张宪民陈永健; 关键词：柔顺机构拓扑优化多输入多输出

TOPOLOGY OPTIMIZATION OF MULTIPLE INPUTS AND MULTIPLE OUTPUTS COMPLIANT MECHANISMS被引量：7: 2007年; An optimal topology design method for multiple inputs and multiple outputs compliant micro-manipulation system is presented. Firstly, the topology design problem is posed in terms of a multiple inputs load and several specified output deflections. The compliance and stiffness of the system are expressed by the mutual potential energy and strain energy, respectively, which can be controlled by a multi-critaria objective function. Secondly, based on the optimality criteria method, a model solution algorithm is presented. Finally, a numerical example is presented to show the validity oftbe presented technique. The optimal topology ofa 4 inputs and 4 outputs compliant mechanism is obtained by using the method, and the corresponding micro-positioning stage system is further designed.; ZHANG xianmin OUYANG Gaofei WANG Hua

结构及柔顺机构拓扑优化设计中的拓扑图提取被引量：21: 2006年; 拓扑图提取是结构和柔顺机构拓扑优化设计中的重要课题,然而,基于有限元法的拓扑优化结果中常常出现棋盘格和中间密度单元,这些问题直接影响着拓扑图的轮廓提取。并指出棋盘格的消除、中间单元的取舍和拓扑图的轮廓提取是结构和柔顺机构拓扑图提取过程中的3个主要问题。对拓扑优化中出现棋盘格和中间单元问题的原因及现有的解决方法进行了讨论。对图像处理中的水平集方法、参数活动轮廓和边缘检测方法3种典型的轮廓提取方法也进行了讨论。; 付永清张宪民; 关键词：拓扑优化设计

TOPOLOGY OPTIMIZATION OF MULTIPLE INPUTS AND MULTIPLE OUTPUTS COMPLIANT MECHANISMS: ＜正＞An optimal topology design method for multiple inputs and multiple outputs compliant micro-manipulation sys...; Zhang Xianmin College of Mechanical Engineering; 文献传递

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