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三层结构导电聚合物驱动器动态特性及其建模研究被引量：10: 2015年; 由导电聚合物聚吡咯(PPy)制备而成的驱动器是一种离子型电活性聚合物驱动器(EAPs)。针对三层结构导电聚合物驱动器的动态特性问题,通过建立动态特性测量系统对其进行研究分析,对驱动器PPy层发生氧化还原反应过程引起膨胀收缩的机理建立了等效电路模型,并进行了验证分析。采用系统辨识频率特性方法获得了驱动器系统的高阶传递函数模型,以提高该类驱动器控制模型精度。实验结果表明,等效电路模型分析能有效描述三层结构导电聚合物驱动器的动态输入/输出特性,传递函数模型能精确有效地预测驱动器动态位移响应。; 刘怀民王湘江; 关键词：动态特性等效电路模型

可搭载切割设备的移动式升降平台稳定性分析被引量：6: 2020年; 为分析可搭载切割设备的移动式升降平台的稳定性,依据起重机设计规范,采用力矩平衡的方法建立整个升降平台的数学模型,计算出在危险工况下横向与纵向整机抗倾覆能力;采用有限元分析软件Ansys Workbench建立升降平台剪叉机构的有限元模型,进行剪叉机构的线性与非线性屈曲分析。结果表明,可搭载切割设备的移动式升降平台在工作时不会发生失稳现象。; 谢昌霖王相江刘力刘怀民; 关键词：稳定性屈曲分析

电活性聚合物致动器机电响应特性研究被引量：2: 2018年; 电活性聚合物(EAP)致动器是一类极具发展潜力的智能材料。通过对尺寸为10 mm×2 mm离子型聚吡咯致动器施加阶跃电压、方波、正弦波、斜波电压,研究分析致动器位移响应与驱动电压波形、幅值和频率的关系。阶跃电压下,致动器位移响应经过5s左右达到稳定状态,仅1 V驱动电压就可使致动器稳态弯曲位移变化值达2. 22 mm。在幅值为±1 V方波驱动电压下,致动器稳定状态位移变化值则为1. 96 mm。试验结果表明:驱动电压增加,迁进迁出致动聚合物层的离子增多引起聚合物层的氧化还原加剧,致动器位移响应滞后于驱动电压变化;其位移响应幅值随驱动电压增加而增大,呈线性关系。当驱动电压波形与幅值相同时,致动器位移变化幅值随驱电压频率的增高而减小,且呈非线性关系。该致动器机电响应特性试验为微阀、微型机器人、生物医学设备、人工肌肉、电化学传感器、贮能材料等领域的实际应用提供了理论参考。; 伍伟敏刘怀民; 关键词：电活性聚合物聚吡咯致动器驱动电压

激光熔凝对高速火焰喷涂硬质合金层耐磨性的影响被引量：3: 2015年; 利用高速火焰喷涂在45钢表面制备了Ni60AA和DZ-WC-12Co硬质合金层,再采用5 k W连续CO2激光器进行激光熔凝。通过GX51金相显微镜观察显微组织,HXS-1000TAY维氏硬度计测量硬度分布,MM-W1B立式万能磨损试验机进行磨损试验。结果表明,激光熔凝显著地消除了硬质合金层中未熔硬质合金颗粒、孔洞及裂纹等缺陷,组织更加细小、均匀;激光熔凝后,硬质合金层的硬度提高,平均显微硬度高达647 HV0.3。在试验条件下,激光熔凝后的硬质合金层的摩擦因数从原来的0.1373降至0.0948,激光熔凝可明显改善涂层的耐磨性能。; 龚仁政樊湘芳胡巍王媛妮刘怀民; 关键词：涂层硬质合金激光熔凝高速火焰喷涂耐磨性

激光熔凝对高速火焰喷涂硬质合金层组织及性能的影响被引量：1: 2012年; 用5 kW连续CO2激光器对预喷涂有硬质合金层的普通碳钢进行激光熔凝处理,用奥林巴斯GX51金相显微镜观察显微组织结构,用HXS-1000TAY显微硬度计测试熔层由表及里的硬度分布。结果表明:激光熔凝能细化喷涂层组织,熔层中硬质相呈弥散分布,熔层硬度较基材明显提高且分布均匀,这对提高耐磨性有利。; 樊湘芳刘怀民朱亮王晓峰; 关键词：激光熔凝高速火焰喷涂显微组织显微硬度

弯曲型导电聚合物驱动器逆模型控制被引量：1: 2016年; 针对三层弯曲型导电聚合物驱动器,研究了一种无需外部传感反馈装置的逆模型控制方法。通过实验辨识获得驱动器系统传递函数准确,以驱动器系统的4阶传递函数建立的逆模型控制系统结构简单、易于实现。通过补偿驱动器位移漂移特性提高位移控制精度。实验结果表明:其所提出的具有位移漂移补偿的逆模型控制位移输出能够快速有效地跟踪驱动器的实际位移响应,同时精度符合控制要求。; 刘怀民王湘江尚星良; 关键词：生物传感器系统辨识逆模型控制

导电聚合物驱动器的自适应滑模控制研究被引量：2: 2015年; 针对多层弯曲型导电聚合物驱动器的建模和动态精确控制问题,通过搭建实验系统对其进行了自适应滑模控制研究,通过系统在线辨识方法获取驱动器系统模型参数,建立了具有动态参数的线性系统传递函数的机电模型。采用自适应滑模控制方法补偿了驱动器模型的不确定性与未建模动态的影响,基于二阶线性系统模型,提出了滑模变结构控制方法实现对驱动器弯曲位移的有效控制,并通过Lyapunov理论证明了滑模变结构控制的自适应控制规律的稳定性。实验结果表明:未建模动态对导电聚合物驱动器系统扰动有限,驱动器输出位移的跟踪误差均方根在0.032 mm内,自适应滑模控制方法能稳定有效地控制弯曲型导电聚合物驱动器的弯曲位移。; 许洋王湘江刘怀民; 关键词：模型辨识滑模控制

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刘怀民