کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5008412 1461845 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A rotational traveling wave based levitation device - Modelling, design, and control
ترجمه فارسی عنوان
وسیله نقلیه مبتنی بر موج حرکتی چرخشی - مدل سازی، طراحی و کنترل
کلمات کلیدی
کنترل سفر امواج، تسریع صدا در نزدیکی میدان، نیروی بدون تماس کنترل حلقه بسته فشرده کردن فیلم،
ترجمه چکیده
توصیف شده دستگاهی است که روی یک شیء صوتی آوازی عمل می کند با دستکاری فشار و جریان یک لایه نازک هوا، به طوری که چرخش آن دقیقا بدون تماس مکانیکی کنترل می شود. تجزیه و تحلیل کار مجازی کمک می کند تا ساده سازی مشکل کنترل چند محرک را به یک فرمانده توسط یک پارامتر کنترل قابل کنترل است. اعمال با یک حلقه ارتعاشی قادر به ایجاد ایستگاه اولتراسونیک و حرکت امواج می شود. بنابراین ایجاد تحریک صوتی که بر فشار در یک لایه نازک و لایه ای از گاز تاثیر می گذارد. یک الگوی لرزشی متمایز برای تولید میدان فشار زمانی و مکانی لایه هوای فشرده که منجر به افزایش نیروی حرکت آکوستیکی و گشتاور چرخشی می شود، مورد نیاز است. شرح مراحل فیزیکی و طراحی طراحی منجر به ساختار بهینه شده است، که همه آنها پس از آزمایش و آزمایش کالیبراسیون پویایی است. علاوه بر این، با دقیق کنترل نسبت امواج ایستاده و حرکت در حلقه، در یک حلقه بسته، می توان نیروهای برشی اعمال شده توسط لایه هوای فشرده را کنترل کرد، به این ترتیب یک مکانیزم دستکاری غیرمستقیم دستکاری می شود. از طریق یک تحول جبری، راه اندازی بیش از حد فعال به یک مشکل ساده پارامتر کنترل ساده تبدیل می شود. این تغییر نسبت امواج ایستاده، و از این رو گشتاور چرخشی، به دامنه و فاز های محرک ها پیوند می دهد. این ترتیب منجر به یک روش مؤثر حلقه بسته است که به صورت تجربی اجرا شده است، نشان دهنده عملکرد خوب و نمایش موقعیت زاویه ای سریع است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
Described is a device acting on an acoustically levitated object by manipulating the pressure and flow of a thin layer of air such that its rotation can be precisely controlled without mechanical contact. Virtual work analysis assists in simplifying the multi-actuator control problem into one governed by a single controllable parameter. Actuation is accomplished by a vibrating annulus capable of producing ultrasonic standing and traveling waves. Thus creating the acoustic excitation that affects the pressure in a thin, intermediate layer of gas. A distinctive vibration pattern is required to generate the temporal and spatial pressure field of the squeezed air layer that gives rise to both acoustic levitation force and rotational torque. Described are the physical and design development stages leading to an optimized structure, all followed by verifying and dynamics-calibration experiments. Moreover, by precisely controlling the ratio of standing and traveling waves in the annulus, in a closed-loop, one can control the shear forces applied by the squeezed air layer, thus creating a non-contacting levitated object manipulation mechanism. Through an algebraic transformation, the over-actuated setup is converted to a simplified single control-parameter problem. The transformation links the standing waves ratio, and hence the rotational torque, to the amplitudes and phases of the actuators. This arrangement leads to an effective closed loop methodology that was implemented experimentally, showing good performance and exhibiting rapid angular positioning.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 255, 1 March 2017, Pages 34-45
نویسندگان
, , , , ,