System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置及控制方法制造方法及图纸_技高网

一种基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:43384532 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-19 18:00
本发明专利技术提出了一种基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置及控制方法。PLZT陶瓷在高能紫外光的照射下产生高值电压,通过连接平行板电极可形成光致静电场。电流变液是本装置涉及的另一种智能材料,其粘度可在电场作用下发生突变,反应时间可达到毫秒级。本装置利用PLZT陶瓷产生的光致静电场改变电流变液粘度,从而实现阻尼调控。同时,利用计算机采集压力数据,发送指令给光快门控制器来控制光快门的开关,从而将输出压力维持在目标值,形成闭环控制。基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置结合了PLZT陶瓷和电流变液两种智能材料的优点,具有响应速度快和抗电磁激干扰等优点,是一种新型的阻尼调控方式,在变阻尼主动振动控制和流体控制等领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻尼调控,具体是一种基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置及控制方法。


技术介绍

1、电流变阻尼器广泛应用于减振器、离合器、汽车悬架系统、液压阀等众多领域。近年来,使用智能材料电流变液设计的电流变阻尼器很好地解决了传统阻尼装置主动可控性差,无法满足实际严苛的工况要求等问题。同时,电磁激励源造成的电磁干扰也为工程实际的应用带来了难题。光控电流变阻尼调控装置采取非接触式激励,利用plzt陶瓷产生的高值电压驱动电流变液,在实现高速响应的同时抵抗电磁干扰,是一种绿色阻尼调控方式。

2、plzt陶瓷在特定波长的光源激励下会发生反常光生伏特效应,在极化方向上产生光致位移和kv级的光生电压。另一种智能材料电流变液是具有电流变效应的智能软材料。电流变效应具有过程可逆性和迅速性,通常响应时间在几毫秒之内。两种智能材料的结合实现了快速响应和抗电磁干扰功能,在减振、汽车悬架、流体阻尼阀等领域具有广泛的应用前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置及控制方法。

2、实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置,包括:紫外光源探头、紫外光源控制器、光快门控制器、计算机、微流控芯片、压力传感器探头、电流变液、压力传感器控制器、注射泵、plzt陶瓷和光快门。

3、plzt陶瓷、注射泵、压力传感器控制器、电流变液、压力传感器探头、计算机、微流控芯片、紫外光源控制器、紫外光源探头组成光控电流变阻尼调控系统,紫外光源探头正对plzt陶瓷,通过导线与紫外光源控制器连接,在紫外光源控制器的控制下工作,plzt陶瓷两电极通过导线连接微流控芯片的上下电极,电流变液流经微流控芯片矩形通道,电流变液矩形通道与被控液体通道为平行关系,同时,矩形通道入口与压力传感器探头相连,测得的压力数值用于表征光控电流变阻尼调控装置的阻尼调控效果;

4、压力传感器控制器的另一端通过数据线与计算机相连,计算机通过导线与光快门控制器相连,计算机采集实时压力数据,通过上位机给光快门控制器发送指令,控制光快门的开关,光快门位于紫外光源探头和plzt陶瓷中间,三者位于同一直线。

5、一种基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置的控制方法,包括以下步骤:

6、步骤1、紫外光源探头在紫外光源控制器的控制下产生高能紫外光,紫外光照射在plzt陶瓷,产生kv级光生电压,plzt陶瓷两电极通过导线与微流控芯片上下电极相连,形成光致静电场;

7、步骤2、电流变液流经微流控芯片的矩形通道,其截面尺寸为1mm×0.1mm,光致静电场作用于电流变液,使电流变液的粘度在毫秒级时间内发生突变,在矩形通道两端形成压强差,矩形通道入口处的压力传感器测量压强差数值。

8、步骤3、压力传感器另一端通过数据线与计算机连接,计算机输入目标值pt,每0.1秒读取一次压力实时值p与设定目标值作比较,当p>pt时,通过上位机给光快门控制器发出指令控制光快门状态zc=off,反之则执行步骤4,通过上述操作使压强维持在目标值附近。

9、步骤4、计算机通过指令控制,使光快门状态保持为zc=on,直至p=pt,返回执行步骤3。

10、与现有技术相比,本专利技术的显著优点为:1)结合了两种智能材料的响应优势,使光能直接转化为机械能,取消了中间机械传动环节,具有非接触式控制、响应速度快、结构简单紧凑的特点;2)本专利技术的装置的驱动源为紫外光,可产生高值光电压,避免了电磁噪声干扰,适用于各种介质环境工作;3)本专利技术的闭环控制系统可以使工作压强维持在某一恒定值附近,使被控液体的工作环境趋于稳定。

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【技术保护点】

1.一种基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,包括:紫外光源探头(1)、紫外光源控制器(2)、光快门控制器(3)、计算机(4)、微流控芯片(5)、压力传感器探头(6)、电流变液(7)、压力传感器控制器(8)、注射泵(9)、PLZT陶瓷(10)和光快门(11);

2.如权利要求1所述的基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,PLZT陶瓷(10)的型号为0-1极化PLZT陶瓷,组分为3/52/48,尺寸为15mm×15mm×1mm。

3.如权利要求1所述的基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,所述光快门(11)的通光孔直径为20mm。

4.如权利要求1所述的基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,微流控芯片(5)的矩形通道,其截面尺寸为1mm×0.1mm。

5.一种如权利要求1~4中任意一项所述的基于PLZT陶瓷的闭环阻尼调控装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,包括:紫外光源探头(1)、紫外光源控制器(2)、光快门控制器(3)、计算机(4)、微流控芯片(5)、压力传感器探头(6)、电流变液(7)、压力传感器控制器(8)、注射泵(9)、plzt陶瓷(10)和光快门(11);

2.如权利要求1所述的基于plzt陶瓷的闭环阻尼调控装置,其特征在于,plzt陶瓷(10)的型号为0-1极化plzt陶瓷,组分为3/52/48,尺...

【专利技术属性】
技术研发人员:王新杰姚瑶
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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