实验名称：基于惯性致动的四足压电移动机器人运动输出特性测试实验　　研究方向：惯性致动、四足压电移动机器人、压电驱动器、微纳驱动、平面2自由度运动　　实验目的：本实验旨在搭建专用测试平台研究基于惯性致动的四足压电移动机器人的运动输出特性，探究激励电压、频率、斜坡信号对称度、工作表面等因素对其运动的影响，进而确定该机器人的最优工作频率、工作电压及激励信号参数以实现高效激励，同时验证该机器人的精度、速度、稳定性、承载能力、环境适应性等综合性能，为其后续实际工程应用与市场化推广提供可靠的实验依据。　　测试设备：　　1、核心被测件：自主研制的基于惯性致动的四足压电移动机器人；　　2、信号产生：双通道信号发生器（提供激励信号）；　　3、信号放大：Aigtek的... ...  查看全文>

　　实验名称：基于双光束偏振复用的干涉仪连续相位锁定研究　　实验目的：本研究旨在验证基于双光束偏振复用的干涉仪连续相位锁定方案的有效性。通过构建共路干涉光路与反馈控制系统，重点验证该方案实现全周期连续相位锁定的能力，并评估其锁相精度、信噪比及动态响应特性，为精密光学测量提供一种高稳定性、宽动态范围的相位锁定技术方案。　　测试设备：马赫-曾德尔干涉仪光学平台（半导体激光器、偏振控制元件、分束器、偏振分束器、压电反射镜、电光调制器）、反馈控制系统（平衡探测器、模拟PID控制器、ATA-2088高压放大器）以及信号生成与采集系统（信号发生器、示波器、频谱分析仪）。　　实验过程：本研究通过构建双光束偏振复用干涉系统，结合理论分析与实验测量，系统验证了连续相位锁... ...  查看全文>

　　实验名称：集成电容传感器的压电致动大角度FSM实验研究　　研究方向：压电快反镜、基于动力学模型输入-输出特性验证、基于电容传感器反馈PID闭环控制验证、压电致动FSM静动态特性测试验证、变幅值/变频率驱动信号控制效果验证　　实验目的：开发集成电容传感器反馈的压电致动大角度FSM原型并搭建对应的实验测试系统，通过实验测试该FSM的静力学和动力学特性（包括扫描角度、角度阶跃响应、角度分辨率、固有频率等），验证所建立的动力学模型对FSM输入-输出特性的表征有效性，同时验证基于电容传感器反馈的闭环控制器在补偿压电陶瓷迟滞特性、提高扫描角度精度方面的效果，最终通过变幅值和变频率驱动信号的控制实验，确认该FSM在光束调控技术领域的潜力和实用性。　　测试设备：电... ...  查看全文>

　　实验名称：超声微机器人的制备、振动特性表征、运动性能测试及在复杂管道环境中的实验研究　　实验目的：探究超声驱动频率、电压及管道尺寸等关键参数对微机器人运动性能的影响，通过MEMS基压电薄膜与频率调制技术，验证其高速、低压、强爬坡与高负载能力，以支撑复杂管道的高效实时检测需求。　　测试设备：函数波形发生器、电压放大器、电极引线及管道固定装置、集成光学高速相机、激光多普勒测振仪、红外热像仪及精密位移平台、扫描电子显微镜、阻抗分析仪以及有限元仿真平台　　实验过程：以超声微机器人为研究对象，通过MEMS基超薄压电复合薄膜结构与超声频率调制技术，实现狭窄管道内超快双向运动验证。首先完成机器人制备与结构表征，利用SEM和阻抗测试确认共振频率及振动模式；随后结合... ...  查看全文>

　　主动约束层阻尼结构采用压电或其他智能材料取代经典约束层阻尼结构中的约束层，并通过引入主动控制系统，进一步增强约束阻尼层对振动能量的耗散能力。即使在主动控制系统关闭或失效的情况下，仍能保持被动阻尼的效果。这种处理策略本质上是一种主-被动混合阻尼的处理方法，具有灵活、高效以及适应性强的特点。。同时，结构声主动控制技术已经较为成熟，作为传统被动降噪措施的一种有效补充，该技术可以进一步有效提升结构在低频段的空气声隔声性能。　　实验名称：主动约束层阻尼板的空气声隔声及阻尼特性测试　　实验原理：基于“压电-声场-结构”多物理场耦合理论，利用压电陶瓷的逆压电效应与粘弹性阻尼层的耗能特性，通过速度负反馈控制策略构建主-被动混合阻尼系统，探究主动约束层阻尼板的空气声... ...  查看全文>

　　针对结构的损伤位置定位检测，在前几章的所得到的超声导波基本理论、导波的激励方式以及相对应的仿真结果基础上，搭建超声导波对不同结构损伤定位的检测平台。对比损伤前后接收传感器所接收到的信号的数据变化，根据信号的数据变化，结合四点圆弧法对损伤位置进行检测定位。　　实验名称：基于Lamb波的机翼蒙皮结构损伤识别的实验研究　　实验原理：基于Lamb波的结构健康监测系统，由信号发生器激励Lamb波信号，压电传感器将电信号转为机械振动并带动被测板件振动，使Lamb波在结构中传播，其他位置的压电接收元件通过逆压电效应将机械振动转回电信号，经示波器采集后传输至PC机，通过分析响应信号完成板件损伤定位。　　实验框图：　　实验实拍图：　　实验过程：搭建含信号发生器、高压... ...  查看全文>

　　实验名称：基于EMD综合模型的压电MFC执行器致动的柔性悬臂梁宽频带线性化控制　　实验目的：验证基于MPI模型的前馈和复合线性化控制方法能否有效降低压电MFC执行器低频迟滞特性对柔性悬臂梁输出位移精度的影响，同时验证基于EMD综合模型的前馈和复合线性化控制方法能否补偿宽频带内迟滞、蠕变及结构动力学特性的综合影响，通过对比两种控制方法中前馈与复合控制的效果，实现柔性悬臂梁宽频带输入-输出关系的线性化，提升其输出位移精度，为压电MFC执行器致动系统的宽频带高精度非线性控制提供实验支撑。　　测试设备：ATA-2041高压放大器、压电MFC执行器致动的柔性悬臂梁、计算机、测振仪控制器、实时仿真系统、测振仪光学头。　　实验过程：搭建了压电MFC执行器致动的柔... ...  查看全文>

　　柔性传感器是智能系统关键技术，但其介电层制备中传统方法难以精准调控铁粉分布，制约了传感器性能提升。声学流技术因非接触、高精度等优势可实现液态介质颗粒精准排布，本研究提出基于该技术的Fe/硅胶复合介电层调控方法，先通过COMSOL仿真分析75.49kHz频率下声学流对液态硅胶中铁粉的驱动作用，再经25wt%铁粉液态硅胶实验，验证了技术的有效性，实现了复合介电层形貌调控。　　实验名称：聚集铁粉的声学流实验　　实验原理：通过信号发生器和功率放大器驱动超声换能器，使超声针在75.49kHz频率下产生振动，在铁粉质量分数为25wt%的液态硅胶中形成特定声学流场，利用声学流的驱动力带动铁粉向超声针区域定向聚集，同时结合超声针振动幅度与声学流影响范围的关联，实现... ...  查看全文>

　　本章制备压电驱动器定子，并对驱动器实验平台进行设计。首先，介绍使用的PZT-5压电陶瓷和铍青铜的基本属性，并详细说明驱动器定子的制作过程；之后，设计驱动器实验平台,包括系统总体设计、软件平台和驱动器特性实验平台，最后，搭建驱动器实验的硬件平台。为后续粘滑式压电驱动器实验做准备。　　实验名称：粘滑式压电驱动器实验　　实验原理：实验基于粘滑原理，借逆压电效应使定子形变，分粘滑阶段实现运动，测试位移、频率等特性，改进锯齿保持波减小回退，以蒸馏水模拟胰岛素，验证驱动器驱动胰岛素泵的可行性。　　实验框图：　　实验实拍图：　　实验过程：实验先测试驱动器位移、频率、电压、负载特性，用激光位移传感器等设备，在不同频率、电压、负载下采集数据；再设计锯齿保持波，与传统... ...  查看全文>