一、PERFORMANCE OF A KIND OF PERMANENT MAGNETICSUCKERSUSED IN WALL- CLIMBING ROBOTS（论文文献综述）
平思亮[1]（2021）在《车载作业机器人的动力学建模与控制技术》文中研究表明现代林业作业任务正面向机械化、智能化,对野外作业机器人能够适应多变的、复杂的野外环境以及各种气候环境提出了更高的要求。安装在行驶车辆上方的作业机器人由于受到野外复杂地形的影响,容易造成作业对象识别丢失、目标特征提取困难,因此保证作业机器人的操作精准性和稳定性已成为车载作业机器人智能化的重要课题。本文以车载作业机器人为研究对象,深入研究了系统的动力学建模与控制技术,主要围绕以下四个方面进行研究:（1）首先介绍了车载作业机器人的总体设计方案,分为承载车辆系统和作业机器人操作平台系统两大模块,详细描述了系统组成及功能、工作原理以及设计要求及参数。全地形车辆提供速度控制、轨迹跟踪和所需导航功能的高级控制体系结构;二自由度的作业机器人旋转关节构型为回转-俯仰,通过PID闭环控制,操作灵活。（2）然后基于拉格朗日法建立了作业机器人数学模型,对作业机器人各关节进行了动力学分析,得到受控对象转矩对关节运动的影响规律;对作业机器人进行正、逆运动学分析,得到作业机器人末端位置姿态和各关节位置之间的关系,为作业机器人伺服控制系统中的PID控制方法提供了理论依据。此外研究了陀螺操纵平台惯性稳定性与空间定位转换特性,设计了陀螺操纵平台的非惯性位置控制方式下的切换控制策略和惯性速率控制模式下的主从控制结构,总结出目标转换规律。整体为下一步作业机器人仿真提供理论基础。（3）其次建立了全地形车的转向系统的数学模型,通过对以速率为受控对象的转向控制和对目的地距离与剩余时间的速度控制,实现了全地形车的定位寻踪。建立了全地形车的悬挂系统数学模型,在系统中对弹簧质量速度和非弹簧质量速度的差值实施PID控制,得到了悬挂系统振动控制规律。为下一步车载作业机器人的目标识别定位和振动控制提供理论依据。（4）最后在OpenModelica软件中进行车载作业机器人系统建模和仿真两方面工作。对于建模方面开发了二自由度（方位角和俯仰角）机电一体化的模型库,快速的建立作业机器人动力学模型;组装了完整的车辆系统,将车辆行驶的数字化等级路面与行驶系统振动模型结合,构建了在各级路面和档位下车辆系统的动态随机载荷时间历程以及道路载荷谱,为后续车载作业机器人控制系统Stewart试验台试验与控制算法开发提供试验和仿真输入数据;开发了Stewart并联振动平台仿真模型,根据Stewart平台选择的陀螺仪传感器进行建模与仿真研究,目的是基于Modeilca语言建立陀螺仪的模型,通过陀螺平台测量车载作业机器人运动控制过程的姿态;进行了行驶系统数字化路谱仿真、Stewart平台系统仿真以及作业机器人系统模型仿真,获得作业机器人载在Stewart平台振动干扰下的控制响应曲线,在误差范围内控制方法响应效果较好,对位置跟踪精度较好。总体上二自由度机械臂实现的俯仰角和方位角更能够快速收敛稳定,两者都能够快速逼近理论轨迹曲线并做出合理的机械臂运动时角度偏差补偿,控制效果较优;案例验证表明采用modelica仿真的方位角和俯仰角响应变化趋势与案例中利用matlab仿真结果的变化趋势一致,与matlab/adams联合控制仿真研究相比,基于modelica部件的模型库研究,将控制系统与机械系统集成于一个软件中,为炮塔系统动力学与控制系统的研究带来较大便利。因此,modelica可以用于车载作业机器人的系统建模和PID控制策略仿真模拟。
路添竣[2]（2021）在《考虑温度影响的电控永磁吸盘多物理场分析及实验研究》文中提出电控永磁吸盘工作时需要对励磁线圈通以短时的正/反向电流,改变可逆磁体的极性,使吸盘对外分别表现为加载或卸载状态。工作时不需持续通电、无能耗,具有磁力可调、安全、高效、绿色节能及环保等优点,在夹具、机床、起吊、机器人等行业获得了广泛应用。考虑线圈通电状态频繁改变引起温度变化,对电控永磁吸盘的多物理场进行分析,为高频率改变工作状态的电控永磁吸盘应用提供设计参考。论文主要研究内容为:首先结合电控永磁吸盘的结构和性能参数,进行温度场和电磁场的理论分析,然后利用有限元分析软件对电控永磁吸盘的损耗、温度分布和磁吸力进行仿真计算,最后通过电控永磁吸盘的温度测量和磁吸力测量实验,对理论分析和仿真计算进行验证。根据温度场和电磁场理论,给出了不同损耗的计算方法,建立了内部传热模型,根据电控永磁吸盘的工作原理,对充退磁磁路进行研究,确定了励磁线圈参数,通过磁路和磁吸力计算公式,得到电控永磁吸盘磁吸力理论计算结果。以每分钟30次充退磁频率,工作时长为4小时,对给定的电控永磁吸盘进行有限元仿真,得到吸盘在20A励磁电流下整体损耗功率为517.44W。热场分析给出了吸盘整体温度分布和温度变化规律,其中励磁线圈的温升最高达到60℃,温度上升速率由快到慢,最终达到热平衡。电磁场分析给出了吸盘磁场分布和磁吸力变化规律,磁吸力变化与励磁电流成正相关,与温度成负相关。对电控永磁吸盘表面和内部组成部件的温度进行测量实验,吸盘中励磁线圈温升最高达到71℃。温度变化规律与仿真结果相同。磁吸力测量实验表明电控永磁吸盘对外磁吸力在测试范围内变化规律与仿真结果一致。理论分析、仿真计算和实验结果表明,电控永磁吸盘在频繁充退磁过程中存在一定温升现象,但对吸盘工作能力影响有限。
顾婷婷[3]（2021）在《电控永磁吸盘温度场分析及实验研究》文中研究表明板料拉深作为冲压成形的重要工序之一,在实际生活中被广泛应用于汽车、机械、电子等行业。压边力是拉深成形的重要参数,合理的压边力控制技术能够有效改善成形制件的质量。基于电控永磁技术的新型压边方法利用磁力为板坯提供压边力,将动力、传动和执行部件集于一体构成独立于压力机的加载系统,实现了独立加载压边力,且在一定程度上简化了模具结构。电控永磁压边方法通过对励磁线圈通入脉冲电流以改变电控永磁吸盘的磁路方向,实现吸盘的充磁和退磁,进而完成压边力的加载与卸载。成形过程中电控永磁吸盘需要频繁进行充退磁,通电线圈产生的焦耳热可能会对吸盘产生影响,因此对热场影响因素和温度分布规律进行研究具有重要意义。本课题主要研究电控永磁吸盘由于电磁线圈通电发热所引起的温度升高问题,拟采用温度场理论、模拟和实验的方法将电控永磁压边装置的温度场问题进行量化。同时,对添加强制对流条件后的吸盘温升现象进行探究。首先,通过理论方法对电控永磁吸盘的热源进行计算,并探讨电控永磁吸盘的线圈参数对焦耳热的影响。理论分析表明,线圈横截面积与线圈匝数的乘积一定,当线圈通电产生磁通密度一定时,因此增加线圈匝数或横截面积不会减少线圈产生的热量。对电控永磁吸盘磁性材料由于温升导致的失磁现象进行了分析,可知永磁体钕铁硼更容易受到温度影响。然后,以双磁极单元吸盘为研究对象,对其在自然对流以及强制对流条件下的温度场分布情况进行模拟,按照一定频率的脉冲电流进行充退磁使其工作一段时间,研究吸盘中最高温度是否会影响吸盘的正常工作。结果表明在自然对流条件下,其最高温度在180min后稳定在338.800K,低于钕铁硼永磁体发生可逆失磁的温度,不会影响吸盘的正常使用。在强制对流条件下,最高温度最终稳定在320K左右,强制对流能够有效抑制吸盘温升问题。进而,以36磁极单元电控永磁吸盘为研究对象,对吸盘在自然以及强制对流条件下的温度场进行模拟,并模拟自然对流条件下吸盘由于温升产生的热变形。结果表明,自然对流时36磁极单元电控永磁吸盘稳定工作480min后其最高温度达到320.199K,低于磁性材料发生可逆损失的温度,吸盘的温升情况处于安全范围内。吸盘的热力耦合模拟结果表明,该吸盘由于温升产生的热变形较小,仅为0.14mm,几乎不会对吸盘的几何结构产生影响。强制对流情况下吸盘的温度场模拟结果表明,与自然对流条件下吸盘的温度分布相比,强制对流时吸盘的温度降低。最后,通过实验的方法对双磁极单元以及36磁极单元吸盘的温升问题进行研究,分别在自然对流和强制对流条件下对吸盘进行温度测量。在两种对流条件下,吸盘的最高温度均稳定在340K以下,低于钕铁硼正常工作所允许的最高温度,实验结果与有限元分析结果相接近,验证了吸盘温度场有限元模拟的准确性。在强制对流条件下,吸盘的温升程度有所降低。并通过实验对36磁极单元电控永磁压边装置的可行性进行验证,选择板厚为1mm,直径为100mm的08Al板坯进行36磁极单元吸盘的电控永磁拉深实验。实验结果表明,36磁极单元的电控永磁吸盘可为板坯提供足够大的压边力,能够满足冲压拉深的生产需求。
张红升[4]（2021）在《电控永磁压边方法关键技术及拉深工艺研究》文中研究表明板材成形工艺广泛应用于民用和军工制品的生产过程中,压边力载荷施加方式及控制方法是保证板材成形的重要手段,同时也是板材先进成形工艺和成形设备的共性关键技术之一。根据电控永磁技术特点和压边力载荷的施加要求,将电控永磁技术与板材拉深工艺有机地结合,对改进现有工艺面貌和节能降耗、开发新工艺和新工艺设备、提高板料成形性能,以及推动自动化和智能化生产等都有重要的理论意义和实用价值。基于电控永磁技术,提出了磁力驱动的压边力控制方法,以可控的永磁体提供的磁吸力作为压边力的动力来源,以电控永磁磁垫为驱动装置,研发了新的压边力控制系统。提出将电永磁技术与分区压边技术相结合的新的压边力控制方法,可有效抑制板坯起皱,提高了板料成形性能。采用理论推导、数值分析和实验等方法对新压边方法的基本原理、参数优化等关键技术及拉深成形工艺进行了研究。设计了应用于电控永磁磁场单元的电路结构和磁路结构,确定了磁场单元的结构形式。通过理论分析和数值模拟确定了影响磁场单元性能的工艺参数,以最大化磁场强度和最小化退磁强度为优化目标,确定了磁场单元的原材料和结构尺寸。采用拉伸试验机对4磁场单元进行了磁力测量实验,结果表明,4磁场单元的最大磁吸力超过了16000 N,约为160 N/cm2,完全能够满足拉深时的压边需求。此外,进行了2磁场单元的瞬态热分析和温升实验,确保连续拉深操作时,电控永磁压边力控制方法不会产生过热问题。从分析和实验结果可以看出,即使在最苛刻的条件下,经历180分钟连续拉深操作后,磁场单元最高温度也不到70℃,完全能够满足拉深工艺要求。基于确定的磁场单元材料、尺寸、形状和相对数量等影响充磁和消磁性能的参数,设计了可同时应用于正装和倒装拉深模具的电控永磁磁垫。通过磁场分析确定了在保证顺利退磁的情况下,磁垫上平均磁感应强度和所产生的磁力分别为1.36 T和152598 N。此外,研究了磁垫产生的磁吸力随气隙宽度变化的规律,根据分析结果可以看出,磁吸力随着气隙宽度的增加而快速减小。基于ANSYS软件,给出了采用电控永磁技术施加压边力载荷的磁-力耦合问题的分析方法。选择一定的成形制件,根据预定的压边力载荷要求,给出了采用电控永磁压边方法确定各控制参数的具体方法。首先,在进行磁-力耦合分析的基础上,确定作用在被压板坯上压边力的初始分布情况。然后,采用成形模拟的方法对比分析了电控永磁压边方法和常规压边方法作用下的板坯成形效果,结果表明,两种压边方法作用下,板坯三个方向上的厚度应变没有明显区别。这表明,新压边方法在革新了压边力加载方式,具有节能等优点的同时,能达到传统压边方法的成形效果。采用直径为190 mm的08Al圆形板坯,分别进行了磁垫磁场等级为1、2、5和10时的倒装拉深实验,成形高度都为45 mm。结果表明,基于所开发的电控永磁拉深工艺,新压边方法能够施加足够大的压边力,且压边力大小可调。此外,在正装拉深实验中,对直径为180 mm的08Al板坯施加了磁垫等级分别为4和12时所产生的压边力,实验结果进一步验证了电控永磁压边方法及正装拉深工艺的可行性。根据电控永磁加载方法的特点,将电控永磁压边方法与分区压边工艺相结合,提出了针对轴对称圆筒形件的多环分区压边方法。理论分析确定了多环分区压边方法的可行性,并设计了适用于多环压边的磁垫。通过静力学分析获得的板坯上的初始压边力分布及其线性化曲线表明,多环压边圈所施加的压边力沿径向的作用范围更大,有效降低了法兰外缘压边力的峰值,有助于材料的合理流动。对直径为190 mm的镀锌板进行了拉深实验,整体压边的制件在高度约为35 mm时产生起皱,而多环压边的制件成形高度能达到50 mm。结果表明,多环分区压边可以有效的抑制起皱,提高成形极限。将周向分区压边和多环分区压边技术相结合,开发了针对方盒形件等非轴对称结构的电控永磁复合式分区压边方法,并推导和计算了相应的皱纹模型和能量消耗。借助有限元分析和实验的方法,采用08Al板坯验证了复合式分区压边方法可以更有效地提高方盒形件的成形效果,整体压边的制件成形高度不足38 mm,而分区压边的制件成形高度可达50 mm。此外,对电控永磁压边方法、电磁压边方法和传统机械压边方法进行了能耗分析和对比。结果表明,电磁压边能耗最高,传统压边方法次之,而电控永磁压边方法的能耗远低于前两者。在所设定的拉深参数下,电控永磁压边方法能耗只占传统压边能耗的32%。相对于电磁压边方法中节能效果最好的脉冲方法,电控永磁压边方法的节能效果达到了97%以上。
周旭龙[5]（2020）在《水电站压力钢管爬壁机器人定位与控制系统研究》文中研究说明水电站压力钢管的检测与维护对国家水电事业的发展具有重要意义。爬壁机器人可以代替人工完成对压力钢管的检测和维护,极大地提高工作效率和安全性。本文以三峡水电站压力钢管检测与维护为目的,搭建了爬壁机器人硬件平台,综合运用运动控制、图像处理以及软件工程等学科知识,设计了爬壁机器人定位算法与控制系统,实现了对爬壁机器人的精确定位与稳定控制。本文设计了基于单目相机的视觉定位算法和基于轮式里程计配合陀螺仪的航迹推算算法,以满足爬壁机器人在不同环境下的定位需求。在视觉定位算法中,设计了一种图像裁剪算法,用于选择图像中特征点丰富、成像质量高的部分;通过图像均衡化增强图像特征,增加可提取特征点数量;提出了基于关键帧跟踪和局部地图跟踪的相机位姿求解方式,避免相机位姿落入局部最优,提高定位精度和鲁棒性。爬壁机器人控制系统包括上位机用户软件和下位机实时运动控制系统。本文基于C#WPF MVVM模型开发了上位机用户软件,以Beckhoff控制器为下位机核心开发了爬壁机器人实时运动控制系统。本文通过实验验证了控制系统和定位算法的有效性:控制系统实现了对爬壁机器人的实时运动控制,可以控制机器人完成直行、转弯等一系列运动;视觉定位算法可以准确提取不同压力钢管表面特征,实现了对爬壁机器人实时、准确定位。
肖日宏,程以炫,蒋作舟,张芮嘉,危卫[6]（2019）在《油罐内壁除锈爬壁机器人吸附机构设计》文中研究指明为提高在役油罐内壁除锈作业的安全性与可靠性,可采用爬壁机器人替代人工作业,在进行除锈爬壁机器人设计时,吸附机构尤为重要。考虑到爬壁机器人的作业表面为凹凸不平的锈蚀表面,以及要克服喷枪除锈的反作用力,文中设计了一种基于新型稳态永磁吸附操动机构原理的永磁吸附机构,基于传统的永磁操动机构,用永磁体代替传统永磁操动机构通过动铁芯作为驱动部件,磁力直接作用永磁体使合、分闸速度达到一致;针对传统永磁操动机构在合、分闸过程中不能准确复位问题,该永磁操动机构采用三稳态操动机构的理念,增设刚性弹簧来达到该永磁操动机构的自锁功能,该机构通过驱动轴连接永磁吸盘进行非接触吸附,着重解决了爬壁机器人在运行过程中吸附的稳定性及工作完成后摘取的方便性。文中还研究分析在该永磁吸附机构下,爬壁机器人在壁面静态失稳状态下的吸附力分布情况及运动学分析,结果表明该永磁吸附机构能够满足油罐内壁除锈机器人的吸附与移动要求。
毛耀本[7]（2019）在《基于电控永磁技术的径向分块压边拉深工艺研究》文中进行了进一步梳理压边力控制技术作为先进冲压生产工艺的关键,对提高板料成形极限和成形件质量具有重要作用。将电控永磁技术和径向分块压边新方法相结合,兼顾了电控永磁技术安全高效、节能环保的优点,以及径向分块方法对板料拉深过程中的起皱、破裂等失稳现象良好的抑制作用,对冲压成形新工艺的研究提供了思路,也对先进冲压成形设备的智能化、自动化发展提供了方便,是对冲压成形工艺的极大丰富和发展。本文采用理论分析、有限元模拟的方法对电控永磁吸盘原理和圆筒形件径向分块压边工艺进行研究,并最终通过实验,对新方法进行了验证。首先,对电控永磁吸盘的充、退磁工作原理进行研究,并利用麦克斯韦方程,给出磁路第一、第二方程和电控永磁吸盘磁吸力计算公式。其次,利用ANSYS有限元软件,以吸盘充、退磁磁吸力作为研究对象,建立二磁极单元吸盘仿真模型,对影响电控永磁吸盘性能的几个主要参数进行分析。研究表明,随着吸盘与被吸板间隙增大,磁路长度增加,气隙磁感应强度B降低,吸盘磁吸力逐渐减小。气隙为0.1mm时,单位面积磁吸力可达165N/cm2。当铝镍钴材料横截面积增大时,磁路磁通增加,吸盘充磁磁吸力增大;但铝镍钴横截面积存在一个最优值使得吸盘退磁磁吸力最小,此时铝镍钴长度和宽度为40mm,退磁磁吸力仅为0.05N。铝镍钴材料高度变化对吸盘充、退磁磁吸力影响不大,但当铝镍钴高度较小时,磁路漏磁会增加,并影响励磁线圈选择。根据电控永磁吸盘充磁磁吸力最大、退磁磁吸力最小的设计原则,制作出的二磁极单元电控永磁吸盘,在线圈匝数为200、电流为20A的条件下,能够很好地实现充、退磁效果。然后,对板料各区域进行了受力分析,给出了法兰区板料受力平衡方程和应力计算公式。利用DYNAFORM有限元软件,建立了径向分块压边仿真模型,通过正交试验法优化确定出最佳的径向分块压边方案,并与整体压边作对比。通过对板料成形极限图、应力分布和厚度分布的对比分析,验证了径向分块压边方法对抑制板料起皱和破裂,提高板料成形质量的作用。最后,设计了基于电控永磁吸盘的拉深模具,选择直径190mm的1mm厚镀锌钢板和08Al材料,进行整体压边和径向分块压边拉深实验。实验表明,在相同的拉深成形条件下,采用径向分块压边方法得到的成形件最大成形高度更大。在充磁等级为4,拉深深度一定的条件下,采用整体压边方法的镀锌钢板和08Al发生明显起皱,而采用径向分块压边方法的板料法兰区较为平整,未发生明显起皱失稳;在充磁等级为12,拉深深度一定的条件下,采用整体压边方法的镀锌钢板和08Al发生破裂,而采用径向分块压边方法的板料成形效果较好,未发生破裂。有限元模拟结果与实验结果相吻合。
李宪宾[8]（2019）在《基于电控永磁压边技术的铜板和铝板拉深工艺研究》文中研究表明一直以来,压边力的控制是板材成形工艺过程的重点和难点问题之一,得到了世界各国学者的高度重视。压边力的研究主要包括不同的压边方法、变压边力系统、临界压边力行程曲线等等,旨在实现拉深过程的自动化或智能化控制,以满足高效、节能、绿色的现代化成形工艺需求。将电控永磁技术应用于压边力控制过程,利用电控永磁吸盘的磁吸力转化为压边圈的压边力,作用于板坯的法兰区域,以实现拉深成形过程。对铜板和铝板等非铁磁材料的拉深成形,可在成形区域布置部分磁极单元,使模具结构更紧凑、提供的压边力更大。将电控永磁压边力控制方法用于非铁磁材料的拉深成形,以铜板和铝板的成形为研究对象,对成形过程中的关键技术问题进行研究,主要包括:吸盘磁路原理、磁滞回线、磁能损耗分析,高磁能磁极材料的选择与磁体结构参数的理论计算;磁极结构参数的优化设计;对吸盘结构参数对电磁场、磁吸力影响规律,及压边装置的气隙对压边力影响规律研究,以完成磁垫和拉深模具设计;进行铜板和铝板圆筒形件的拉深实验及板材拉深工艺的研究,以验证该压边装置应用于铜板和铝板拉深压边方法的可行性。首先,分析了板材拉深力学理论及缺陷问题,确定了应用于板材拉深所使用的磁极类型。分析吸盘磁路原理、磁滞回线原理和测量、吸盘磁损耗等问题,选择高磁能磁极材料并研究磁极结构参数关系,计算出了磁材料的结构参数。其次,提出了一种基于DOE的电控永磁吸盘磁极参数的新型优化方法。根据有限元分析、理论计算、实验验证等方法,选择50mm×50mm的磁极型号,进行有限元正交仿真实验与高精度回归方程结合的方法。最终优化得到该磁材料下,钕铁硼尺寸为50mm×9.4mm×10mm,铝镍钴尺寸为41mm×41mm×12.5mm,磁极块的厚度17.2mm。以同样的优化方法确定了脉冲电流为19A,铜线的粗细为0.5mm,线圈的匝数为255匝,线圈的高度为12mm。进行实验验证并与仿真结果对比,得到单位面积磁吸力分别为161.23N/cm2和167.75N/cm2,且吸盘基本能实现完全退磁,证明了该优化方法应用于磁极单元优化的可行性。然后,根据磁极单元的不同布局形式,采用有限元模拟等方法,随机选择被吸板与吸盘之间的气隙为0.3mm,进行了吸盘结构参数对电磁场、磁吸力影响规律研究。得到了毛坯厚度对压边力的影响曲线,并根据气隙仿真结果,对毛坯非接触区域结构形式及吸盘的上表面提出了改进方案。提出了一种新型装配式电控永磁吸盘装置,以实现吸盘上表面的平整度和耐磨程度。根据吸盘的电磁仿真分析,进行板坯拉深初始位置的有限元应力分析,最终得到了该压边力条件下板材拉深工艺的仿真图。最后,制作了铜板和铝板的电控永磁压边拉深装置。在现有的实验条件下,选取H62和AA6061非铁磁材料,板坯厚度为0.5mm直径为90mm。以直径为50mm的圆筒形件为例,进行电控永磁压边的拉深实验。控制器级数为9等级时可实现铝板的完全拉深,控制器级数为11等级时可实现铜板的完全拉深。对拉深成形过程的起皱和破裂问题进行了研究,并分析了压边力的控制过程及板料的成形效果。结果表明,该新型电控永磁压边装置可应用于铜板和铝板的拉深工艺。
杨乐[9]（2019）在《电控永磁吸盘磁路优化设计及在压边力控制中的应用》文中提出电控永磁技术因吸力强劲、安全性能高、节能环保等优点,在各行业领域中得到了广泛应用。将电控永磁技术应用于拉深成形中的压边力控制,以磁吸力作为压边力,是一种新型的变压边力控制方法,在实现压边力柔性化、自动化和智能化控制方面具有广阔的应用前景。作为电控永磁技术的核心,磁路设计一直是该领域的研究重点和难点。本文根据电磁场理论,对电控永磁吸盘磁路结构及尺寸进行设计,并通过研究磁路参数与吸盘磁吸力的影响规律,以提高单位面积磁吸力为目标,对磁路结构进行优化。通过结合拉深成形工艺,设计磁力压边装置,对新型变压边力控制方法的可行性进行初步试验。首先,借鉴某公司现有电控永磁吸盘模型,以饱和充磁工作状态磁吸力110N/cm2为设计要求,对电控永磁吸盘内永磁磁路与电励磁磁路进行理论分析与设计。在设计永磁磁路之前,对永磁材料的磁化曲线、去磁曲线与回复线进行了研究,分析了饱和充磁工作状态时吸盘内两种永磁体的工作状态,从而为吸盘永磁磁路的设计工作提供了必要前提。接着,对电控永磁吸盘内各部件进行材料选取,在此基础上,通过理论分析,完成吸盘内永磁磁路结构及尺寸的初步设计。最后,结合永磁磁路的结构与尺寸,以可逆磁钢可以饱和磁化为目标,对电励磁磁路的线圈进行了理论计算,在最大激励电流为22A的前提下,最终得出励磁线圈的匝数N为170,导线半径r为0.75-1.02mm。然后,应用电磁学仿真软件,研究了吸盘饱和充磁与退磁两种工作状态时气隙磁感应强度分布以及被吸工件所受磁吸力的大小,验证了磁路尺寸计算的正确性。随后,借助软件优化设计模块中的参数扫描分析模块,以提高吸盘单位面积磁吸力为目标,对磁路结构及尺寸进行优化。在不改变吸盘整体尺寸的前提下,确定了最佳设计方案。优化后的吸盘,饱和充磁工作状态磁吸力达到131N/cm2,提高了20%,证明了优化后的磁路尺寸优于优化前的磁路尺寸。最后,将电控永磁技术与拉深工艺相结合,设计了电控永磁磁力压边拉深模具。设定拉深系数为0.5,选用板坯直径为100mm的镀锌钢板,对其分别进行定压边力拉深实验与多级变压边力拉深实验。在法兰区不起皱的前提下,通过比较其拉深高度,验证了基于电控永磁技术的多级变压边力拉深方法的可行性及相对传统压边方法的优越性。
胡宗慧[10]（2018）在《电控永磁磁力压边圆筒形件拉深工艺研究》文中研究表明拉深成形是板材成形工艺中应用广泛的工艺方法,压边方法和压边力参数是影响拉深成形过程的关键。电控永磁压边力控制方法就是根据板材拉深成形中压边力的加载需求,将磁吸力作为压边力而实现压边过程的。新的压边力控制方法在简化模具结构、提高控制效果、节能环保,以及革新现有的拉深成形工艺等方面,有积极意义的。采用电控永磁压边力控制方法,以圆筒形件的拉深成形为对象,对相关问题进行研究,主要包括:1)研究磁性材料参量对磁体磁感应强度的影响;2)以电控永磁技术为基础,将其用于压边力的加载。初步设计电控永磁磁力压边装置和拉深模具;3)采用有限元方法,对压边装置在整体充磁退磁状态下的磁感应强度进行模拟。依据模拟结果,改进模具设计;4)实验测量电控永磁磁力压边装置磁感应强度。以圆筒形件为例,进行电控永磁磁力压边拉深成形实验。简要分析了静态磁场,永磁体在表面存在漏磁现象,对永磁体外形进行调整可使其产生较为均匀的磁感应强度。推导了静态磁路和永磁体自由状态下的磁导,给出了磁吸力计算公式。简要分析了动态磁路。构建了四磁极单元电控永磁吸盘,对吸盘内部永磁体铝镍钴和钕铁硼的磁感应强度进行理论计算,结果分别为:0.97 T和1.095 T。以四磁极单元电控永磁吸盘为基础,初步设计了电控永磁磁力压边装置和拉深模具。并通过理论计算,得到压边装置的磁感应强度为2.23 T,最大磁吸力为227660.63 N。采用有限元方法,对四磁极单元电控永磁吸盘内部永磁体在不同倒角长度下进行了模拟。结果表明:随着永磁体在磁化方向上的端面倒角长度的增加,磁吸力逐渐下降。铝镍钴和钕铁硼在倒角为0 mm时,产生的磁感应强度分别为0.74 T和1.11T。模拟结果与理论计算结果基本一致。压边装置的模拟结果显示,在整体充磁状态下,磁感应强度在1.797 T与2.397 T之间,虚功力和麦克斯韦力分别为188580 N和184400 N,模拟结果与理论计算结果相差不大。实验测量了压边装置的磁感应强度,经计算得到的磁吸力为15674.96 N。计算后磁吸力与理论计算和有限元模拟结果存在偏差,文中分析了出现偏差的原因。使用厚度为0.5 mm,直径为170 mm的镀锌板进行电控永磁压边拉深实验。结果表明,当电流调节13等级时,能够产生足够的压边力;当电流调节到16级时,由于压边力过大,镀锌板出现裂纹。此外,在进行铜板的拉深实验时,压边装置同样能够产生足够的压边力。两种板材的拉深实验表明,采用电控永磁压边方法能够达到拉深成形工艺对压边力的加载要求,进一步验证了该方法在拉深成形工艺中的可行性。
二、PERFORMANCE OF A KIND OF PERMANENT MAGNETICSUCKERSUSED IN WALL- CLIMBING ROBOTS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、PERFORMANCE OF A KIND OF PERMANENT MAGNETICSUCKERSUSED IN WALL- CLIMBING ROBOTS（论文提纲范文）
（1）车载作业机器人的动力学建模与控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 作业机器人 |
| 1.2.2 动力学建模技术 |
| 1.2.3 控制技术 |
| 1.3 论文内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 车载作业机器人总体方案设计 |
| 2.1 承载车辆系统总体方案设计 |
| 2.1.1 承载车辆系统组成及功能 |
| 2.1.2 承载车辆系统工作原理及坐标系 |
| 2.1.3 承载车辆系统设计要求及参数 |
| 2.2 作业机器人操作平台系统总体方案设计 |
| 2.2.1 作业机器人操作平台系统组成及工作原理 |
| 2.2.2 作业机器人设计要求及参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 作业机器人动力学建模与分析 |
| 3.1 作业机器人系统建模及分析 |
| 3.1.1 系统建模 |
| 3.1.2 拉格朗日运动方程 |
| 3.1.3 速度关系 |
| 3.1.4 扭矩关系 |
| 3.2 作业机器人系统运动学分析 |
| 3.2.1 D-H坐标系建立 |
| 3.2.2 正运动学分析 |
| 3.2.3 逆运动学分析 |
| 3.3 作业机器人姿态 |
| 3.3.1 姿态概述 |
| 3.3.2 偏航旋转矩阵 |
| 3.3.3 仰俯旋转矩阵 |
| 3.3.4 翻滚旋转矩阵 |
| 3.4 陀螺操纵平台惯性稳定性 |
| 3.4.1 陀螺平台建模 |
| 3.4.2 陀螺平台控制 |
| 3.5 作业机器人操作平台空间定位技术研究 |
| 3.5.1 作业机器人操作平台结构坐标系 |
| 3.5.2 作业机器人操作平台与运动目标坐标转换 |
| 3.5.3 作业机器人操作平台与光电球坐标转换 |
| 3.6 作业机器人空间轨迹规划 |
| 3.6.1 三次多项式插值 |
| 3.6.2 关节空间轨迹规划 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 车载转向和悬挂系统的动力学分析与控制 |
| 4.1 .带有前轮转向的轮式车辆运动模型与控制 |
| 4.1.1 数学模型 |
| 4.1.2 转向控制 |
| 4.1.3 速度控制 |
| 4.1.4 转向和速度的计算控制 |
| 4.1.5 基于非线性模型的转向控制 |
| 4.2 轮式车辆的悬挂系统影响 |
| 4.2.1 悬挂系统数学模型 |
| 4.2.2 悬挂系统控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于OpenModelica的建模及控制仿真分析 |
| 5.1 作业机器人系统模型 |
| 5.1.1 作业机器人结构组成 |
| 5.1.2 作业机器人主要部件及参数 |
| 5.2 车辆系统动力学模型库构架 |
| 5.2.1 车辆系统模型 |
| 5.2.2 数字化等级路面模型 |
| 5.3 Stewart并联机构动感模拟平台模型库 |
| 5.4 陀螺平台模型库 |
| 5.5 系统模型的PID控制策略仿真 |
| 5.5.1 行驶系统数字化路谱仿真 |
| 5.5.2 Stewart平台系统仿真 |
| 5.5.3 作业机器人系统模型仿真 |
| 5.6 案例验证分析 |
| 5.6.1 案例介绍分析 |
| 5.6.2 基于案例的建模与仿真 |
| 5.6.3 仿真分析与验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）考虑温度影响的电控永磁吸盘多物理场分析及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 稀土永磁材料 |
| 1.2.1 稀土永磁材料的诞生与发展 |
| 1.2.2 稀土永磁材料的应用 |
| 1.2.3 稀土永磁材料的特性 |
| 1.3 电控永磁技术及其研究现状 |
| 1.3.1 电控永磁技术的发展 |
| 1.3.2 电控永磁技术的研究现状 |
| 1.4 温度场和磁场研究现状 |
| 1.4.1 温度场研究方法 |
| 1.4.2 温度场相关理论 |
| 1.4.3 磁场研究方法 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 电控永磁吸盘温度场分析基础 |
| 2.1 传热基础 |
| 2.1.1 导热机理和导热系数 |
| 2.1.2 传热类型 |
| 2.1.3 傅里叶导热定律 |
| 2.2 电控永磁吸盘热源分析 |
| 2.2.1 励磁线圈焦耳热损耗分析 |
| 2.2.2 铜芯损耗分析 |
| 2.2.3 铁芯损耗分析 |
| 2.3 电控永磁吸盘传热分析 |
| 2.3.1 导热系数的计算 |
| 2.3.2 励磁线圈的等效散热系数 |
| 2.3.3 电控永磁吸盘表面与空气换热系数 |
| 2.3.4 电控永磁吸盘内热传导数学计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电控永磁吸盘磁场分析及磁吸力计算方法 |
| 3.1 磁化磁体的物理计算模型 |
| 3.1.1 Maxwell方程组 |
| 3.1.2 等效磁荷模型 |
| 3.1.3 等效电流模型 |
| 3.2 磁路分析 |
| 3.2.1 简单磁路 |
| 3.2.2 永磁磁路模型 |
| 3.2.3 等效电路法 |
| 3.3 电控永磁吸盘磁路分析 |
| 3.3.1 等效电路 |
| 3.3.2 吸盘尺寸与材料选择 |
| 3.3.3 电控永磁吸盘充退磁线圈参数确定 |
| 3.3.4 磁极单元磁路计算 |
| 3.3.5 电控永磁吸盘磁吸力计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电控永磁吸盘温度场与电磁场仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 损耗分析 |
| 4.2.1 模型的建立与选取 |
| 4.2.2 损耗计算及结果 |
| 4.3 温度场分析 |
| 4.3.1 模型的建立与选取 |
| 4.3.2 温度场计算与结果 |
| 4.4 电磁场分析 |
| 4.4.1 模型的建立与选取 |
| 4.4.2 磁吸力仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 8磁极单元电控永磁吸盘温度与磁吸力实验研究 |
| 5.1 温度测量实验 |
| 5.1.1 实验系统 |
| 5.1.2 实验条件 |
| 5.1.3 实验结果 |
| 5.1.4 实验结果分析 |
| 5.2 磁吸力测量实验 |
| 5.2.1 实验系统 |
| 5.2.2 实验条件 |
| 5.2.3 实验结果 |
| 5.2.4 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）电控永磁吸盘温度场分析及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外压边力控制技术研究现状 |
| 1.2.1 压边力控制技术研究现状 |
| 1.2.2 电控永磁技术国内外研究现状 |
| 1.3 电磁线圈的温度场有限元分析研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电控永磁吸盘的温度场分析理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传热学理论基础 |
| 2.2.1 传热方式 |
| 2.2.2 导热微分方程 |
| 2.2.3 温度场定解条件 |
| 2.3 电控永磁吸盘热源分析 |
| 2.3.1 热源分析 |
| 2.3.2 线圈参数对产生热量的影响 |
| 2.4 温度对永磁材料的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 双磁极单元吸盘温度场分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双磁极单元电控永磁吸盘模型 |
| 3.2.1 双磁极单元吸盘结构 |
| 3.2.2 双磁极单元吸盘工作原理 |
| 3.3 基于温度场分析的有限元方法介绍 |
| 3.3.1 有限元方法 |
| 3.3.2 Comsol有限元分析软件介绍 |
| 3.3.3 瞬态有限元法 |
| 3.3.4 耦合分析方法 |
| 3.4 双磁极单元吸盘温度场模拟 |
| 3.4.1 双磁极单元电控永磁吸盘的传热模型分析 |
| 3.4.2 双磁极单元吸盘的能量损耗模拟 |
| 3.4.3 双磁极单元吸盘的温度场模拟步骤 |
| 3.4.4 自然对流条件下温度场模拟结果分析 |
| 3.4.5 强制对流条件下温度场模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 36磁极单元吸盘温度场分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 36磁极单元电控永磁吸盘模型 |
| 4.2.1 36磁极单元吸盘结构 |
| 4.2.2 36磁极单元吸盘工作原理 |
| 4.3 36磁极单元吸盘温度场模拟 |
| 4.3.1 自然对流36磁极单元吸盘温度场分析 |
| 4.3.2 强制对流36磁极单元吸盘温度场分析 |
| 4.4 电控永磁吸盘的热力耦合场分析 |
| 4.4.1 热应力理论分析 |
| 4.4.2 36磁极单元吸盘热应力模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电控永磁吸盘温度场实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双磁极单元电控永磁吸盘温度场实验 |
| 5.2.1 实验目的 |
| 5.2.2 温度测量系统 |
| 5.2.3 自然对流条件下的实验结果 |
| 5.2.4 强制对流条件下的实验结果 |
| 5.3 36磁极单元电控永磁吸盘温度场实验 |
| 5.3.1 实验目的 |
| 5.3.2 温度测量系统 |
| 5.3.3 自然对流条件下的实验结果 |
| 5.4 36磁极单元电控永磁压边装置拉深实验 |
| 5.4.1 实验目的与方案 |
| 5.4.2 实验条件 |
| 5.4.3 实验结果及对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）电控永磁压边方法关键技术及拉深工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 拉深成形工艺中的压边力技术研究现状 |
| 1.2.1 压边力加载方式研究现状及存在问题分析 |
| 1.2.2 分区压边技术发展现状 |
| 1.3 电控永磁技术研究现状及应用于拉深成形的优势 |
| 1.3.1 电控永磁技术研究现状 |
| 1.3.2 应用电控永磁技术施加压边力的优势 |
| 1.4 基于电控永磁技术的压边方法简介及研究意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 电控永磁磁垫设计的影响因素研究 |
| 2.1 电控永磁技术实现的材料基础 |
| 2.1.1 磁感应强度和磁场强度 |
| 2.1.2 永磁材料的分类和特性参数 |
| 2.2 磁场发生单元设计 |
| 2.2.1 电路设计 |
| 2.2.2 磁路结构设计 |
| 2.2.3 磁场单元材料和结构 |
| 2.3 磁场单元磁力性能研究 |
| 2.3.1 磁场单元的磁场有限元分析 |
| 2.3.2 磁场单元的磁吸力测量实验研究 |
| 2.4 磁场单元温升问题研究 |
| 2.4.1 磁场单元的瞬态热分析 |
| 2.4.2 磁场单元的温升实验 |
| 2.5 用于拉深模具的电控永磁磁垫设计及分析 |
| 2.5.1 基于电控永磁技术的磁垫设计 |
| 2.5.2 磁垫的磁场分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电控永磁拉深模具设计和拉深工艺研究 |
| 3.1 拉深模具及拉深工艺设计 |
| 3.1.1 倒装拉深模具 |
| 3.1.2 正装拉深模具 |
| 3.2 磁垫的磁力耦合问题研究 |
| 3.2.1 一步耦合分析法 |
| 3.2.2 顺序耦合分析方法 |
| 3.2.3 全耦合法 |
| 3.2.4 基于绘图法的耦合分析方法的研究 |
| 3.2.5 板坯上压边力的初始分布 |
| 3.3 常规压边和电控永磁压边拉深成形的数值模拟研究 |
| 3.4 圆筒形件的倒装拉深实验 |
| 3.5 圆筒形件的成形模拟正装拉深实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于电控永磁技术的多环分区压边方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于能量法的径向多环分区压边方法的理论研究 |
| 4.3 多环压边实验装置的设计 |
| 4.4 多环压边磁垫的有限元分析 |
| 4.4.1 磁场有限元分析 |
| 4.4.2 初始单位压边力分布的研究 |
| 4.5 成形有限元模拟 |
| 4.6 多环分区压边方法的实验研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于电控永磁技术的复合分区压边方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电控永磁复合分区压边装置和模具设计 |
| 5.3 复合分区压边方法的理论研究 |
| 5.3.1 轴对称圆角区的起皱机理及分区压边合理性分析 |
| 5.3.2 法兰直边段的起皱机理及分区压边合理性分析 |
| 5.4 复合分区压边方法作用下的有限元分析 |
| 5.4.1 复合式压边装置的磁场分析 |
| 5.4.2 复合式压边方法作用下的初始压边力分布 |
| 5.5 复合分区压边方法的实验验证 |
| 5.6 电控永磁压边技术的节能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）水电站压力钢管爬壁机器人定位与控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 爬壁机器人研究现状 |
| 1.2.1 爬壁机器人概述 |
| 1.2.2 磁吸附爬壁机器人国内外研究现状 |
| 1.3 移动机器人定位算法研究现状 |
| 1.3.1 移动机器人定位算法概述 |
| 1.3.2 移动机器人视觉定位算法国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要内容与章节安排 |
| 1.4.1 主要内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第二章 爬壁机器人硬件平台搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 总体机械结构方案 |
| 2.3 爬壁机器人吸附模块及自适应行走方案 |
| 2.3.1 吸附模块 |
| 2.3.2 自适应行走方案 |
| 2.4 爬壁机器人电气系统 |
| 2.4.1 电气系统框架 |
| 2.4.2 工控机选型 |
| 2.4.3 控制器选型 |
| 2.4.4 驱动器选型 |
| 2.4.5 2D与3D相机选型 |
| 2.4.6 云台摄像头与辅助云台照明设备 |
| 2.4.7 爬壁机器人远程通讯与控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 视觉定位技术基础 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相机的运动与位姿表示 |
| 3.3 相机成像 |
| 3.4 相机位姿计算与非线性优化 |
| 3.4.1 视觉里程计概述 |
| 3.4.2 优化问题构建 |
| 3.4.3 优化问题求解与g2o |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 爬壁机器人定位算法设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于轮式里程计和陀螺仪的定位算法设计 |
| 4.2.1 惯性传感器选型 |
| 4.2.2 爬壁机器人运动模型 |
| 4.3 基于单目相机的视觉定位算法框架 |
| 4.4 特征点提取 |
| 4.4.1 关键点提取与描述子计算 |
| 4.4.2 特征点提取均匀化 |
| 4.5 初始化模块 |
| 4.5.1 初始化流程 |
| 4.5.2 三角式图像裁剪 |
| 4.5.3 初始化特征点匹配 |
| 4.6 定位与环境地图构建模块 |
| 4.6.1 定位模块流程 |
| 4.6.2 图像预处理 |
| 4.6.3 位姿计算 |
| 4.6.4 环境地图构建流程 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 控制系统开发及实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 下位机控制程序开发 |
| 5.3 上位机用户软件开发 |
| 5.3.1 软件开发工具简介 |
| 5.3.2 用户软件开发模型 |
| 5.3.3 用户软件框架 |
| 5.3.4 用户软件各模块设计与实现 |
| 5.4 上位机与下位机通信 |
| 5.5 运动控制实验及分析 |
| 5.6 视觉定位实验及分析 |
| 5.6.1 相机内参数矩阵标定 |
| 5.6.2 爬壁机器人与相机外参标定 |
| 5.6.3 视觉定位实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.1.1 主要工作 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（6）油罐内壁除锈爬壁机器人吸附机构设计（论文提纲范文）
| 1 新型永磁吸附机构的设计 |
| 1.1 传统稳态永磁操动机构吸附原理 |
| 1.2 永磁吸附机构 |
| 1.3 爬壁机器人的吸附工作模式 |
| 2 永磁吸附爬壁机器人的受力分析 |
| 3 结论 |
（7）基于电控永磁技术的径向分块压边拉深工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电控永磁技术及其研究现状 |
| 1.3 径向分块压边拉深工艺及其对提高压边效果的意义 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第2章 电控永磁吸盘磁路分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁极单元磁路结构及工作原理 |
| 2.2.1 电控永磁吸盘工作原理 |
| 2.2.2 磁极单元材料选取 |
| 2.3 电控永磁吸盘磁路理论研究 |
| 2.4 基于ANSYS软件的电控永磁吸盘吸力影响因素分析 |
| 2.4.1 被吸板与吸盘的气隙对吸盘磁吸力的影响 |
| 2.4.2 铝镍钴横截面积对吸盘磁吸力的影响 |
| 2.4.3 铝镍钴材料高度对吸盘磁吸力的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 圆筒形件径向分块压边工艺参数优化 |
| 3.1 圆筒形件拉深成形规律 |
| 3.2 基于DYNAFORM软件的径向分块压边有限元模型的建立 |
| 3.3 圆筒形件径向分块压边拉深成形有限元分析 |
| 3.3.1 正交试验的设计 |
| 3.3.2 正交试验结果分析 |
| 3.4 不同压边方法拉深成形有限元分析 |
| 3.4.1 整体压边有限元仿真 |
| 3.4.2 板料成形效果对比 |
| 3.4.3 板料应力分布对比分析 |
| 3.4.4 板料厚度变化对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电控永磁径向分块压边工艺实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验准备 |
| 4.2.1 实验模具设计 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.3 圆筒形件径向分块压边拉深实验 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.3.3 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间参加的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）基于电控永磁压边技术的铜板和铝板拉深工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非铁磁材料冲压成形在工业生产中的应用现状 |
| 1.3 压边力控制技术在非铁磁材料成形中的应用与研究现状 |
| 1.4 电控永磁技术的发展背景及研究现状 |
| 1.5 课题研究背景及主要研究内容 |
| 第2章 板材拉深成形过程力学分析及吸盘磁路设计方法 |
| 2.1 圆筒形件拉深成形过程理论分析 |
| 2.1.1 拉深成形过程的力学分析 |
| 2.1.2 拉深成形过程出现的缺陷 |
| 2.2 电控永磁吸盘的类型选择与磁路原理分析 |
| 2.2.1 磁极的类型选择与结构改装 |
| 2.2.2 吸盘的磁路原理分析 |
| 2.3 吸盘的材料属性分析与选择 |
| 2.3.1 磁滞回线原理、测量及吸盘磁损耗分析 |
| 2.3.2 永磁体的获取 |
| 2.3.3 可逆磁体的获取 |
| 2.3.4 软磁材料的获取 |
| 2.4 电控永磁吸盘的结构参数分析与理论计算 |
| 2.4.1 电控永磁吸盘结构参数分析 |
| 2.4.2 磁体结构的理论计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磁极结构参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 软件ANSYS的电磁学仿真理论 |
| 3.2.1 ANSYS软件的电磁学简介 |
| 3.2.2 电控永磁吸盘的ANSYS的三维静态磁分析步骤 |
| 3.3 基于DOE的电控永磁吸盘磁极参数分析与仿真优化 |
| 3.3.1 基于DOE技术的分析方法 |
| 3.3.2 磁极结构参数的正交仿真试验 |
| 3.3.3 试验仿真结果数据分析 |
| 3.3.4 回归方程的建立及参数优化 |
| 3.3.5 给电状态下相关磁极结构参数的确定 |
| 3.4 优化参数的实验验证及仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电控永磁压边拉深成形有限元模拟及模具设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 吸盘结构参数对电磁场、磁吸力影响规律有限元分析 |
| 4.2.1 吸盘结构参数对电磁场的影响规律研究 |
| 4.2.2 吸盘结构参数对磁吸力的影响规律研究 |
| 4.3 压边装置的气隙分析及压边力影响规律有限元分析 |
| 4.3.1 含有一定厚度铜板的气隙分析 |
| 4.3.2 不同厚度板坯对吸盘压边力的影响 |
| 4.4 电控永磁压边拉深成形模具设计 |
| 4.4.1 非接触板坯区域被吸板的改进 |
| 4.4.2 非接触板坯区域改进前后磁吸力仿真分析 |
| 4.4.3 吸盘上表面的改进 |
| 4.4.4 压边装置加垫板前后磁吸力仿真分析 |
| 4.5 板材拉深成形过程有限元分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝板和铜板的电控永磁压边拉深成形实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应用于铜板和铝板的拉深工艺实验 |
| 5.2.1 实验目的 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验材料 |
| 5.2.4 板材拉深实验过程 |
| 5.3 拉深实验结果及工艺分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）电控永磁吸盘磁路优化设计及在压边力控制中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电控永磁技术的研究进展 |
| 1.3 压边力控制方法研究现状 |
| 1.4 基于电控永磁技术的变压边力控制方法综述 |
| 1.4.1 压边原理 |
| 1.4.2 压边特点 |
| 1.5 本课题研究的目的和意义 |
| 1.6 本课题研究的内容及主要工作 |
| 第2章 电控永磁吸盘工作原理分析及磁路设计基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电控永磁吸盘基本工作原理 |
| 2.2.1 电控永磁吸盘充退磁工作状态 |
| 2.2.2 电控永磁吸盘磁吸力可变机理 |
| 2.3 电控永磁吸盘永磁体工作状态分析 |
| 2.3.1 永磁磁性材料的磁化曲线、去磁曲线与回复线 |
| 2.3.2 电控永磁吸盘可逆磁钢工作状态 |
| 2.3.3 电控永磁吸盘不可逆磁钢工作状态 |
| 2.4 磁路的几种算法 |
| 2.4.1 等效电路法 |
| 2.4.2 磁导法 |
| 2.4.3 有限元法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电控永磁吸盘磁路设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电控永磁吸盘磁路结构设计 |
| 3.3 电控永磁吸盘各部件材料选取 |
| 3.3.1 磁性材料的选取 |
| 3.3.2 隔磁材料的选择 |
| 3.4 电控永磁吸盘磁路关键尺寸初算与验算 |
| 3.5 电控永磁吸盘磁路验算 |
| 3.6 电控永磁吸盘充退磁线圈设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于ANSOFT的电控永磁吸盘磁场分析与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 充磁状态时电控永磁吸盘的有限元分析 |
| 4.2.1 电控永磁吸盘的几何建模 |
| 4.2.2 有限元中材料的定义及分配 |
| 4.2.3 边界条件及求解选项参数设定 |
| 4.2.4 求解及后处理 |
| 4.3 退磁状态时电控永磁吸盘的有限元分析 |
| 4.4 结构参数对磁路的影响 |
| 4.4.1 永磁体中性面对磁吸力的影响 |
| 4.4.2 永磁体长度对磁吸力的影响 |
| 4.5 优化分析 |
| 4.5.1 优化方案的确定 |
| 4.5.2 永磁体的尺寸优化及优化结果对比 |
| 4.6 电控永磁吸盘磁路结构的对比方案 |
| 4.6.1 对比方案1 |
| 4.6.2 对比方案2 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 电控永磁压边力控制拉深模具设计及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电控永磁磁力压边拉深模具设计 |
| 5.2.1 模具结构设计 |
| 5.2.2 模具工作部分关键尺寸确定 |
| 5.3 多级变压边力拉深方法的原理 |
| 5.4电控永磁压边拉深实验 |
| 5.4.1 实验目的与方案 |
| 5.4.2 实验装置与材料 |
| 5.4.3 实验结果及对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）电控永磁磁力压边圆筒形件拉深工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题来源、目的和意义 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 目的和意义 |
| 1.3 电控永磁技术发展及其研究现状 |
| 1.4 压边力控制技术研究现状 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 静态磁场分析与磁吸力计算 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 静态磁场分析 |
| 2.2.1 静态磁场简要介绍 |
| 2.2.2 永磁体静态磁场分析 |
| 2.2.3 静态磁路磁导 |
| 2.2.4 自由磁体磁导 |
| 2.3 静态磁场力计算 |
| 2.4 动态磁路的简易分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电控永磁压边方法及压边装置和模具设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电控永磁吸盘技术原理 |
| 3.2.1 材料的选择 |
| 3.2.2 电控永磁技术磁极单元充磁状态 |
| 3.2.3 电控永磁技术磁极单元退磁状态 |
| 3.3 四磁极单元电控永磁吸盘装置分析 |
| 3.3.1 四磁极单元电控永磁吸盘结构及磁场分析 |
| 3.3.2 四磁极单元电控永磁吸盘永磁体磁感应强度计算 |
| 3.4 电控永磁磁力压边装置初步设计 |
| 3.4.1 电控永磁压边方法和原理 |
| 3.4.2 电控永磁磁力压边装置初步设计 |
| 3.4.3 电控永磁磁力压边装置磁吸力计算 |
| 3.4.4 电控永磁磁力压边装置优越性 |
| 3.5 电控永磁磁力压边拉深模具设计 |
| 3.5.1 电控永磁磁力压边拉深模具设计 |
| 3.5.2 电控永磁磁力压边拉深工艺过程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电控永磁磁力压边有限元模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ANSYS电磁分析理论简介 |
| 4.2.1 静态电磁场分析方法 |
| 4.2.2 单元类型的选择 |
| 4.2.3 磁吸力的求解简介 |
| 4.3 四磁极单元电控永磁吸盘有限元模拟 |
| 4.3.1 四磁极单元电控永磁吸盘模型 |
| 4.3.2 四磁极单元电控永磁吸盘永磁体有限元模拟 |
| 4.4 电控永磁磁力压边装置有限元模拟 |
| 4.4.1 电控永磁磁力压边装置模型 |
| 4.4.2 电控永磁磁力压边装置整体充磁退磁有限元模拟 |
| 4.4.3 被吸板厚度对电控永磁磁力压边装置磁吸力的影响 |
| 4.4.4 电控永磁压边装置分级加载有限元模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电控永磁磁力压边拉深工艺实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电控永磁磁力压边装置磁场强度测量 |
| 5.2.1 实验目的 |
| 5.2.2 实验方案 |
| 5.2.3 实验条件 |
| 5.2.4 实验结果分析 |
| 5.3 电控永磁磁力压边拉深实验 |
| 5.3.1 电控永磁磁力压边拉深实验工艺原理 |
| 5.3.2 实验目的 |
| 5.3.3 实验方案 |
| 5.3.4 实验条件 |
| 5.3.5 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、PERFORMANCE OF A KIND OF PERMANENT MAGNETICSUCKERSUSED IN WALL- CLIMBING ROBOTS（论文参考文献）
- [1]车载作业机器人的动力学建模与控制技术[D]. 平思亮. 中北大学, 2021(09)
- [2]考虑温度影响的电控永磁吸盘多物理场分析及实验研究[D]. 路添竣. 燕山大学, 2021(01)
- [3]电控永磁吸盘温度场分析及实验研究[D]. 顾婷婷. 燕山大学, 2021(01)
- [4]电控永磁压边方法关键技术及拉深工艺研究[D]. 张红升. 燕山大学, 2021(01)
- [5]水电站压力钢管爬壁机器人定位与控制系统研究[D]. 周旭龙. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]油罐内壁除锈爬壁机器人吸附机构设计[J]. 肖日宏,程以炫,蒋作舟,张芮嘉,危卫. 机械设计, 2019(07)
- [7]基于电控永磁技术的径向分块压边拉深工艺研究[D]. 毛耀本. 燕山大学, 2019(03)
- [8]基于电控永磁压边技术的铜板和铝板拉深工艺研究[D]. 李宪宾. 燕山大学, 2019(03)
- [9]电控永磁吸盘磁路优化设计及在压边力控制中的应用[D]. 杨乐. 燕山大学, 2019(03)
- [10]电控永磁磁力压边圆筒形件拉深工艺研究[D]. 胡宗慧. 燕山大学, 2018(05)