硕士研究生毕业论文开题报告受控动态电磁激励力特性研究Characteristicsresearchofthecontrolleddynamicelectromagneticexcitingforce学院：仪器科学与电气工程学院专业：测试计量技术及仪器学号：2009552008姓名：杜金凯指导教师：王志选2011年3月14日开题报告一、论文名称、课题来源论文名称：受控动态电磁激励力特性研究课题来源：自拟二、课题研究意义及目的1、意义动态电磁激励系统与静态电磁激励系统和液压激励系统有着本质的不同。动态电磁激励力是非接触力，非接触力是耦合产生，它的特性与接触力有很大的不同。电磁激励器的磁材料、激励电流的大小、激励频率的大小及衔铁和激励器之间的磁隙大小都对电磁力产生影响，本文主要研究动态电磁激励力的激励电流、激励频率、激励力及磁隙之间的动态变化关系，得到以上几种参数其相互之间的影响和变化，得到的参数规律对电磁激励器和功率放大器的硬件的设计和计算机的软件编程和调试都有指导意义。对于动态电磁激励力的应用，例如，在电磁激励微传感器、电磁激励的水轮发电机组扭转振动分析、煤气管道在线检测装置等方面都有应用，但是动态电磁激励力主要应用在汽车和机械方面，例如，在车辆零部件的疲劳寿命试验系统中的应用。而且应用动态电磁激励力可以节省能源，所以动态电磁激励力的特性参数的研究具有重要意义。2、目的受控动态电磁激励力特性研究为在使用到动态电磁激励力的一些方法的研究和装置的设计方面提供了有力的技术参数方面的参考，在工业的很多领域，动态电磁激励力都有很广泛的应用！三、国内外研究现状、水平及发展趋势目前，国外有应用到动态电磁激励力的一些研究，比如，美国在军事上的应用，美国空军武器实验室用电磁激发飞机产生表面电场和磁场在大型飞机上进行了输入阻抗、表面电场、表面磁场和屏蔽特性的测量，取得良好的效果。用电磁来激发飞机，类似将飞机暴露在平面波中一样．在1～l0MHz的频率范围内能产生l～l0mA／m的表面磁场。磁场的测量要在孔洞内外表面规定一定的距离。利用这种技术能够测量窗口的屏蔽特性以及各种舱门封垫的性能。这种技术作为飞机的监测工具有着巨大的潜力，因为它实现起来非常简单，而且还是一种定量的测量方法，它不但能够测出构件具有的特性，而且还能找出电磁的“热点”。国外在这方面的研究与本文要进行的研究方向有所不同，本文研究动态电磁激励力的特性，国内在这方面的研究还比较少，可以说还只是处于刚刚起步的阶段，所以在动态电磁激励力的相关特性的参数及规律方面还没有可以供研究者使用的可靠数据，但是对电磁激励力的研究却是十分重要的，因为电磁激励力的应用十分广泛。四、课题研究的主要内容本文要研究受控动态电磁激励力的特性，所以首先要设计一套动态电磁加载系统，才能对电磁力进行研究。动态电磁激励力励磁线圈中的控制电流（正弦信号）是由计算机的提供，控制电流经过功率放大器的放大后来控制电磁激励器产生电磁力，电磁激励器中的传感器可以把相关参数的变化情况反馈给计算机的实时测控系统。对电磁激励力的特性研究主要研究以下的内容：（1）感性负载中动态电流与电磁力的关系（可靠工作带宽、幅频特性、相频特性）。（2）磁隙变化与电磁力作用效果的关系。1、动态电磁加载系统的整体框架控制信号控制信号Pc机实时测控系统(数采卡)功率放大器电磁激励器（传感器）参数30A60V恒压恒流电源2、硬件部分1、计算机、高速采集卡和力、位移、电流传感器及自调整恒压恒流电源硬件部分是整套系统的基本组成部分，硬件的选择和调试是系统设计的重要环节。为了系统有更好的稳定性和抗干扰性，计算机应该选用性能优良的工控机。数采卡的功能是将模拟信号转化成数字信号用于计算机处理，数采卡将传感器测得的信号进行实时采集、分析和处理，也可以将数字信号转化成模拟信号供外部使用。数采卡采用美国NI公司的PCI-6024E型数采卡，该数采卡是即插即用型设备，该数采卡的基本参数如下：PCI总线；12位模拟输入分辨率；具有1K的FIFO存储器；200KHz的A/D采样率；2个16位的模拟输出通道，输出量程为-10v~10v；提供8个数字I/O口；具有两个独立的24位，20MHz的计数/计时器；自动扫描通道16个单端或8个差动双端的模拟输入通道（A/D）；输入量程为0~20v或-10v~10v；2个12为的模拟输出通道（D/A）,输出量程为-10v~10v；电流传感器采用FL-2型外附分流器（20A，75mv），力传感器规格可测最大力为5~10KN，位移传感器规格为20~50MM，灵敏度0.1MM。自调整恒压恒流电源为30A60V恒压恒流电源。2、功率放