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公开(公告)号：CN116006627B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202310157059.0
申请日：2023-02-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16F15/073 , F16F15/03
Abstract: 本发明公开了一种磁浮高承载零刚度隔振系统，其磁浮支撑件中的静、动磁铁单元呈夹心结构，且竖直方向相互错开，磁铁竖直方向紧密排布，磁化方向左右交错，动磁铁单元采用Halbach阵列，增大中部磁场，充分利用的磁铁性能。强磁场中的结构选用小电导率且不导磁的材料，在产生较小磁阻负刚度的情况下，减小了涡流阻尼以保证高频隔振性能。限定磁铁尺寸关系以提高承载力、降低垂向刚度，扩大零刚度行程，形成垂向正刚度，水平向负刚度特性。设置弹簧系统组件抵消了磁阻水平负刚度，解决了垂向、水平向难以兼顾的问题，使系统六自由度刚度都近零。本系统是高承载，低刚度，低阻尼，且有较广的零刚度工作区间，能隔离六自由度振动的被动隔振系统。
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公开(公告)号：CN108762331A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810552828.6
申请日：2018-05-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D19/02
Abstract: 本发明属于超精密主动隔振相关技术领域，其公开了主动隔振控制器及其设计方法，所述设计方法包括以下步骤：(1)基于地音传感器扩展后的等效模型对反馈控制器进行设计以确定反馈控制误差传感器带宽扩展频率点；(2)对前馈控制器进行设计，并依据噪声约束条件来确定前馈参考传感器带宽扩展频率点；所述噪声性能约束条件为：反馈策略中由噪声引起负载的rVPSD小于等于无反馈策略时负载的rVPSD的0.707倍；所述噪声约束条件为：前馈参考传感器噪声的噪声等价速度小于等于地基振动的rVPSD的0.707倍。本发明感器低频扩展与主动隔振控制器相统一，提高了稳定性，避免了由于传感器带宽扩展不足或者过度造成的控制性损失。
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公开(公告)号：CN107565853A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710765343.0
申请日：2017-08-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明属于重力补偿器领域，并公开了一种定子磁铁交错排列的磁悬浮重力补偿器。重力补偿器包括下模和上模，上模上设置有凹槽，凹槽的内侧壁上设置有呈永磁阵列磁环的外动子，凹槽中心还设置有凸柱，该凸柱的外表面设置有与外动子相对应的永磁阵列磁环内动子；下模上设置有与凹槽配合的凸台，凸台的外表面从上至下依此设置有上端线圈、呈环状的永磁体定子和下端线圈，永磁体定子沿圆周方向被等分为多块弧形永磁铁，相邻的两块弧形永磁体前后交错排列，且相邻的两块弧形永磁体的半径长度差小于永磁体定子的厚度。通过本发明，实现在工作范围内的动子近似零刚度磁力悬浮，结构简单，适合于需要振动小和精度高的仪器上，适用范围广。
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公开(公告)号：CN107422638A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710332681.5
申请日：2017-05-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明属于非线性迟滞系统建模与控制相关技术领域，其公开了一种磁阻作动器电磁力建模与运动控制方法，该方法包括以下步骤：(1)建立磁阻作动器的初代正逆迟滞解析数学模型；(2)采用修形函数对所述初代正逆迟滞解析数学模型进行优化，以得到正逆迟滞解析数学模型；(3)根据安培定律建立磁路计算公式，并结合正逆迟滞解析数学模型推导出考虑迟滞效应的磁阻作动器的电磁力的计算公式及电磁力与电流之间的正逆迟滞解析数学模型的数学表达式；(4)结合得到的电磁力与电流之间的数学表达式，对磁阻作动器采用位移-力-电流多闭环串联运动控制。上述方法考虑迟滞非线性对磁阻作动器的控制的影响，提高了精度，使用范围较广，有利于推广应用。
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公开(公告)号：CN106997155A
公开(公告)日：2017-08-01
申请号：CN201710371037.9
申请日：2017-05-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G03F7/20
CPC classification number: G03F7/70716 , G03F7/70808
Abstract: 本发明属于重力补偿结构相关技术领域，其公开了一种低刚度的磁悬浮重力补偿器，其包括动子结构及定子结构，动子结构包括外永磁阵列环、内永磁阵列环及动子支撑框架，外永磁阵列环及内永磁阵列环分别设置在动子支撑架的环形槽相对的两个侧壁上，内永磁阵列环的厚度大于外永磁阵列环的厚度；定子结构包括收容于环形槽内的线圈支架及嵌设在线圈支架上的定子永磁环，所述定子永磁环的高度大于厚度，定子永磁环与内永磁阵列环的间距小于定子永磁环与外永磁阵列环的间距。本发明还提供了具有上述的磁悬浮重力补偿器的微动台结构。本发明实现了动子结构在较宽运动范围内的近零刚度磁力悬浮，且结构简单，适用范围广。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103836070B
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201410100961.X
申请日：2014-03-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/06
CPC classification number: F16C32/0607 , F16C29/00 , F16C29/025 , F16C32/0614 , F16C32/067 , F16C2233/00 , F16C2322/39
Abstract: 本发明公开了一种主动式气浮支承装置，包括气浮支承本体、气膜主动调节单元、支承本体检测单元和驱动控制单元，其中支承本体检测装置测量气浮支承的状态，驱动控制系统根据检测信号生成控制信号，驱动控制气膜主动调节装置产生主动作用，动态调节气浮支承表面的气膜形态，由此动态调整气浮支承装置的气膜间隙压强分布，从而提高气浮支承的动刚度特性。通过本发明，能够显著提高气浮支承的动刚度特性，并达到稳定气浮支承的目的；此外，按照本发明的主动式气浮支承装置还具备结构紧凑、便于操控和高精度的特点，因而尤其适用于对支承动刚度要求高的超精密加工或高速主轴等场合。
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公开(公告)号：CN103453062B
公开(公告)日：2015-06-17
申请号：CN201310355243.2
申请日：2013-08-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种结构紧凑的零刚度磁悬浮主动隔振器及其构成的六自由度隔振系统，属于精密隔振领域。该零刚度磁悬浮主动隔振器包括永磁被动隔振单元、主动隔振单元和安全限位组件。永磁被动隔振单元包括上部磁铁、下部磁铁、中间磁铁及其相关连接部件，磁铁为矩形磁铁。主动隔振单元可施加垂向和水平向的定位控制与振动主动控制，包括洛伦兹电机、速度传感器和位移传感器。安全限位组件具有机械水平调节和限位安全保护作用。本发明所提供的零刚度磁悬浮主动隔振器在水平向具有零刚度且在垂向具有承载力的同时具有准零刚度的特点，其构成的六自由度隔振系统适用于对低频振动敏感的精密加工与测量设备。
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公开(公告)号：CN102902857A
公开(公告)日：2013-01-30
申请号：CN201210378060.8
申请日：2012-10-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种光学元件支撑参数的确定方法，该方法具体为：确定保证面形精度的最少支撑点数为最优支撑点数，并计算支撑点的理想支撑力；依据理想支撑力定义多个不同支撑力波动水平，计算不同支撑力水平下随机支撑力引起的镜片面形变化；统计并检验镜片面形畸变的随机分布规律，建立不同支撑力水平与光学元件成像质量的映射关系；根据质量控制标准，确定支撑力的波动范围。本发明基于蒙特卡洛方法，解析不均匀支撑力作用下镜片面形畸变的随机分布规律，分析不同随机支撑力水平对光学元件成像质量的影响，从而确定合理的支撑力波动范围，为光学元件支撑系统的设计和装调提供了有效的参考数据。
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公开(公告)号：CN101725662B
公开(公告)日：2012-02-29
申请号：CN200910273182.9
申请日：2009-12-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16F15/023
Abstract: 本发明提供了一种用于真空环境的减振器，包括一腔体，腔体内设有由气缸和活塞构成的空气弹簧，气缸的侧臂连接高压气源，气缸底部与腔体底部之间、气缸内侧壁分别设有一气浮，腔体的两侧壁中间部分分别嵌入了一密封柔性连接件，其中一侧臂还设有用以连接抽气机的排气孔。本发明在具有优良减振性能的同时，消除了减振器对周围环境的气体排放，维持设备较低的重心提高设备的稳定性，可广泛应用在EUV光刻机、电子束光刻机等对真空要求严格的精密设备及测试平台。
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公开(公告)号：CN101557193B
公开(公告)日：2011-01-19
申请号：CN200910061767.4
申请日：2009-04-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/00
Abstract: 一种非正弦反电动势表面式交流永磁电机矢量控制方法，属于交流永磁电机调速方法。该调速方法根据数值计算、实验或辨识得到的永磁磁链导数与电机动子电气角度的关系曲线，计算得出永磁磁链导数矢量幅值及相位与动子电气角度的关系曲线，以永磁磁链导数矢量方向为q′轴建立d′q′轴坐标系，控制d′轴电流为0，使电流矢量定向于永磁磁链导数矢量方向，结合数值计算、辨识或实验得到的齿槽力(或转矩)与电机动子电气角度的关系曲线，进行齿槽力(或转矩)补偿可以获得最大效率无纹波的推力(或转矩)控制。本发明解决了传统矢量控制方法由于永磁磁链谐波、齿槽效应等影响而存在的推力(或转矩)脉动现象，提供了一种非正弦波反电动势表面式交流永磁电机高性能调速方法，尤其适用于表面式交流永磁直线电机。
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