基于自抗扰原理的电磁直线执行器电流换相技术 被引量：2

1

作者 施昕昕 常思勤 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期805-810,共6页

针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不... 针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不确定性以及摩擦等外部扰动。利用LuGre摩擦力模型进行仿真研究并和经典比例积分微分控制算法进行了对比。仿真和实验结果表明,该电流换相技术方案不影响运动平顺性,最大速度达3.1 m/s,验证了其有效性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 电流换相 自抗扰控制

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基于LSSVM的电磁直线执行器位移估算研究 被引量：1

2

作者 于杰 李波 +2 位作者 葛文庆 谭草 崔琎 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第6期58-61,共4页

针对电磁直线执行器应用中由于位移传感器而产生的结构紧凑性下降、成本高以及可靠性降低等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的位移估算方法。应用多目标粒子群优化算法,以准确度和均方根误差(RMSE)为优化目标对正则化参... 针对电磁直线执行器应用中由于位移传感器而产生的结构紧凑性下降、成本高以及可靠性降低等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的位移估算方法。应用多目标粒子群优化算法,以准确度和均方根误差(RMSE)为优化目标对正则化参数和核宽度参数进行多目标优化;在特定工况下训练模型。模型应用与仿真实验验证结果表明:在不同负载力工况下估算控制准确度为98%以上,RMSE为3×10^(-4)以下;以不同位移控制目标对电磁执行器进行控制,准确度为98%以上,RMSE为3×10^(-4)以下。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 无位移传感器控制 最小二乘支持向量机 多目标粒子群优化算法

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发动机喷油器用电磁直线执行器动态建模与试验 被引量：1

3

作者 时岩 常思勤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期21-26,共6页

针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA)。在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证... 针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA)。在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证了动态模型的正确性,使其可作为分析EMLA动态特性的有效工具。分析表明,EMLA在0.5 MPa开启油压条件下其过渡时间为1.57 ms(行程0.25 mm),满足发动机高速喷射的要求,并且因其无需保持电流而可提高发动机的经济性。 展开更多

关键词 汽油发动机 电控喷油器 电磁直线执行器

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高驱动力密度短时工作电磁直线执行器研究 被引量：5

4

作者 谭草 常思勤 +2 位作者 刘梁 戴建国 顾春荣 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期509-514,共6页

针对航空航天、车辆等领域对短时工作直线执行器高驱动力密度的要求,该文以提高驱动力密度为目的改进了执行器样机,研究了动圈式电磁直线执行器短时工作的性能。基于建立的执行器温度-电磁场双向耦合有限元模型,分析了目标有效电流与可... 针对航空航天、车辆等领域对短时工作直线执行器高驱动力密度的要求,该文以提高驱动力密度为目的改进了执行器样机,研究了动圈式电磁直线执行器短时工作的性能。基于建立的执行器温度-电磁场双向耦合有限元模型,分析了目标有效电流与可持续工作时间的关系,研究了执行器高驱动力密度短时工作的性能表现和失效情况。同时,通过搭建的执行器性能测试系统,测试了样机的温升和输出力情况,测试结果与仿真分析吻合。结果表明,执行器样机短时工作的驱动力密度可达830 N/kg,是连续工作最大驱动力密度的6倍,可持续工作时间大于0.5 s。 展开更多

关键词 高驱动力密度 电磁直线执行器 直接驱动 短时工作

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改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制 被引量：4

5

作者 谭草 黎德祥 +2 位作者 葛文庆 李波 陆佳瑜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期130-138,共9页

为提升电磁直线执行器在动态摩擦力下的跟踪性能与干扰抑制性能,提出基于改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制方法。建立考虑改进LuGre动态摩擦力的高功率密度电磁直线执行器动力学模型,通过非线性观测器来估计动态摩擦模型的... 为提升电磁直线执行器在动态摩擦力下的跟踪性能与干扰抑制性能,提出基于改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制方法。建立考虑改进LuGre动态摩擦力的高功率密度电磁直线执行器动力学模型,通过非线性观测器来估计动态摩擦模型的不可测内部状态,参数自适应用于减少参数不确定性的影响,设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法,并证明该方法的稳定性;基于皮尔逊相关系数研究控制参数对性能的影响规律,对比分析不同控制算法下电磁直线执行器的运动控制性能以及抗干扰能力。仿真与试验结果表明:非线性增益k_(s1)与k_(s2)是影响控制性能的关键参数,提出的自适应鲁棒控制方法与鲁棒控制以及PID控制相比,在提升控制精确度前提下,响应迅速,能够有效克服非线性摩擦力、系统参数不确定性和外界扰动的影响。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 LUGRE模型 自适应鲁棒控制 运动控制 观测器 非线性补偿

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电磁直线执行器控制参数多目标优化设计 被引量：2

6

作者 黎德祥 陆佳瑜 +2 位作者 葛文庆 李波 谭草 《电气传动》 2022年第7期9-15,共7页

针对电磁直线执行器控制性能要求高、控制参数设计周期长等问题,提出一种控制参数多目标优化设计方法。基于电磁直线执行器系统,设计了鲁棒控制器,选择控制器参数作为优化变量,以系统ITAE准则、正弦信号跟踪下的相移量、阶跃信号下的超... 针对电磁直线执行器控制性能要求高、控制参数设计周期长等问题,提出一种控制参数多目标优化设计方法。基于电磁直线执行器系统,设计了鲁棒控制器,选择控制器参数作为优化变量,以系统ITAE准则、正弦信号跟踪下的相移量、阶跃信号下的超调量作为优化目标,采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对控制参数进行优化,求解Pareto前沿,最后结合控制参数与控制系统性能的相关系数矩阵选择最终控制参数最优解。结果表明:控制参数优化后控制性能指标与优化前相比,电磁直线执行器控制系统中ITAE准则JITAE下降了约79.9%;阶跃信号下超调量σ下降了约95.2%;正弦跟踪下相移量S下降了约79.7%,验证了优化的有效性,可以满足电磁直线执行器控制性能要求,所提方法为伺服系统控制器中控制参数的优化设计提供了一定的理论参考基础。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 鲁棒控制 多目标优化 粒子群算法 控制参数

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电磁直线执行器变论域双模糊自抗扰控制 被引量：2

7

作者 李德同 葛文庆 +3 位作者 谭草 陈杰炜 鲁应涛 李晓晨 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第3期101-106,共6页

针对电磁直线执行器系统内部参数扰动和外部不确定性干扰对控制系统的影响,提出了一种变论域双模糊自抗扰控制方法。设计了内电流环采用PI控制,而位置环采用变论域双模糊自抗扰控制的双闭环控制。在不改变输出论域划分的前提下,以一级... 针对电磁直线执行器系统内部参数扰动和外部不确定性干扰对控制系统的影响,提出了一种变论域双模糊自抗扰控制方法。设计了内电流环采用PI控制,而位置环采用变论域双模糊自抗扰控制的双闭环控制。在不改变输出论域划分的前提下,以一级模糊控制的输出作为伸缩因子,灵活调节二级模糊控制的输出论域,使得模糊控制具有自适应性,提高了控制系统的稳定性和抗干扰能力。研究结果表明,与现有控制方法相比,文章所提出的控制方法不仅具有较好的轨迹跟踪能力和控制精度,并对系统内外部不确定性扰动具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 自抗扰控制 变论域双模糊控制 双闭环控制

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新型复合式电磁直线执行器的多模式协调控制 被引量：2

8

作者 范新宇 王鹏 +1 位作者 殷杰 朱严兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期292-299,共8页

针对常规动圈式电磁直线执行器存在的力密度不高、缺乏端部无源自保持能力等不足,提出了一种新型复合式电磁直线执行器。根据其结构特点建立数学理论模型,分析了具有高驱动能力的协同驱动模式和具有低能耗特点的单独驱动模式,结合逆系... 针对常规动圈式电磁直线执行器存在的力密度不高、缺乏端部无源自保持能力等不足,提出了一种新型复合式电磁直线执行器。根据其结构特点建立数学理论模型,分析了具有高驱动能力的协同驱动模式和具有低能耗特点的单独驱动模式,结合逆系统与前馈+PI反馈算法设计了多模式协调控制器。利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,并搭建了样机试验平台,通过仿真与试验验证了协调控制方法的有效性。结果表明:不同驱动模式下执行器动态特性良好,位移控制误差小于±0.02 mm,具备端部无源自保持力229.3 N;协同驱动模式下驱动力可达574.9 N,开启过渡时间为4.8 ms,单独驱动下开启过渡时间为6.9 ms。 展开更多

关键词 复合式电磁直线执行器 内燃机 多模式协调控制 逆系统

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Size11贯通轴式直线执行器

9

《电子产品世界》 2004年第03B期103-103,共1页

关键词 贯通轴式直线执行器 分辨率 工程热塑料 Haydon Switch&Instrument公司

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Haydon大推力通轴式直线执行器

10

《电子产品世界》 2004年第10B期41-41,共1页

关键词 Haydon公司 力通轴式直线执行器 Size14 技术规格

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能确保精确定位的外直线执行器

11

《电子产品世界》 2004年第05B期39-39,共1页

关键词 外直线执行器 精确定位 不锈钢acrme螺杆结构 轴-螺杆连轴器 工程热塑料 分辨率

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基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计与分析

12

作者 房金石 李德同 +2 位作者 任浩鑫 葛文庆 谭草 《机床与液压》 2025年第6期64-68,共5页

常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设... 常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设计低通滤波器,消除等效反电动势中开关函数带来的高频干扰。基于李雅普诺夫原理证明了系统是渐进稳定的。仿真与实验结果表明:相对于滑模观测器,所提基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计方法有效减弱了抖振现象,提高了位移估计的准确度与鲁棒性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 超螺旋滑模观测器 位移估计 高阶滑模

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机电液混合驱动直线执行器构型设计与性能测试 被引量：6

13

作者 乔舒斐 郝云晓 +2 位作者 权龙 葛磊 夏连鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期212-222,共11页

针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运... 针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运动控制,液压驱动机构具有功率放大功能,用于提高执行器带载能力。研究中,活塞杆设计为中空结构用于长行程丝杠的安装,活塞上增设有通油孔用于油液的快速流通。通过密封设计,将活塞两侧设计为可充高压油液的容腔,采用ANSYS Workbench有限元软件对新型执行器零部件进行强度校核。最后,制造执行器试验样机并构建性能测试平台,测试结果表明,设计的机电液混合驱动直线执行器密封效果良好,运动过程中启制动平稳,具有良好的速度与位置控制特性;执行器液压驱动机构增力效果显著,且节流损失较小。所提机电液混合驱动直线执行器融合了液压驱动和电机械驱动的优点,为实现高能效高功率密度直线驱动提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 机电液混合驱动直线执行器 电机械执行器 液压缸 集成 结构设计

原文传递

基于电磁直线执行器的电子凸轮轨迹跟踪控制 被引量：4

14

作者 王彩 常思勤 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第7期154-159,共6页

提出了一种基于电磁直线执行器的电子凸轮,通过对给定轨迹的跟踪来实现所需要的直线运动规律,以取代传统的机械凸轮机构。采用迭代学习控制算法控制电子凸轮实现对目标轨迹的跟踪,并进而应用迭代加模糊滑模控制的算法提高电子凸轮的收... 提出了一种基于电磁直线执行器的电子凸轮,通过对给定轨迹的跟踪来实现所需要的直线运动规律,以取代传统的机械凸轮机构。采用迭代学习控制算法控制电子凸轮实现对目标轨迹的跟踪,并进而应用迭代加模糊滑模控制的算法提高电子凸轮的收敛速度与鲁棒性。模糊滑模迭代控制是将误差函数输入滑模控制器中,然后以滑模函数作为模糊控制器的输入,最后通过模糊控制器的输出来控制迭代算法中的增量。通过仿真以及试验验证表明,基于电磁直线执行器的电子凸轮能够有效取代传统的机械凸轮机构,模糊滑模迭代控制算法能够满足电子凸轮对轨迹跟踪精度、响应速度、收敛速度与鲁棒性的要求。 展开更多

关键词 电子凸轮 电磁直线执行器 直线运动控制 迭代学习控制 模糊控制 滑模控制

原文传递

双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性分析 被引量：4

15

作者 雷美珍 戴文战 +1 位作者 夏永明 王立强 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1570-1575,共6页

为研究双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性,在分析执行器结构及运行原理的基础上,首先建立执行器的等效磁路模型,推导出一种计算执行器电磁推力及气隙磁链的解析模型,该模型充分考虑了结构参数及永磁体材料对电磁推力的影响;然后采... 为研究双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性,在分析执行器结构及运行原理的基础上,首先建立执行器的等效磁路模型,推导出一种计算执行器电磁推力及气隙磁链的解析模型,该模型充分考虑了结构参数及永磁体材料对电磁推力的影响;然后采用三维有限元参数化分析方法对执行器的电磁推力进一步分析和计算。结果表明:该执行器的电磁推力与动子位移无关,与定子电流成正比;气隙磁链是定子电流和动子位移的线性函数。研究结果将为该类新型执行器的优化设计及驱动控制提供较好的理论依据。 展开更多

关键词 直线振荡执行器 数学模型 力特性 三维有限元

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新型Halbach横向磁通直线振荡执行器 被引量：2

16

作者 雷美珍 戴文战 +1 位作者 夏永明 王立强 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1376-1381,共6页

结合Halbach阵列永磁电机和横向磁通电机的优点,提出一种Halbach型横向磁通直线振荡执行器。该执行器无需动子铁芯,具有结构紧凑、质量轻、定子叠装方便及力特性良好等特点。首先介绍了该新型直线振荡执行器的基本结构和工作原理,分析... 结合Halbach阵列永磁电机和横向磁通电机的优点,提出一种Halbach型横向磁通直线振荡执行器。该执行器无需动子铁芯,具有结构紧凑、质量轻、定子叠装方便及力特性良好等特点。首先介绍了该新型直线振荡执行器的基本结构和工作原理,分析了动子磁极的Halbach阵列磁场分布,并采用三维有限元参数化分析方法对执行器的气隙磁链和静态电磁推力特性进行数值计算,建立了考虑气体力负载的执行器系统模型,分析了动子质量、弹簧刚度、气体力负载等因素对执行器谐振特性的影响。研究结论将为该新型执行器的进一步优化设计及其高效率控制提供有效的理论依据。 展开更多

关键词 直线振荡执行器 HALBACH阵列 横向磁通 谐振特性 三维有限元分析

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新型动磁式直线振荡执行器的动子位移自传感 被引量：1

17

作者 雷美珍 戴文战 夏永明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期736-742,共7页

针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,提出一种基于全维状态观测器的动子位移自传感算法。通过对执行器输入电压和输出电流信号的处理和计算来估算动子位移。仿真和实验结果均表明:在变压变频... 针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,提出一种基于全维状态观测器的动子位移自传感算法。通过对执行器输入电压和输出电流信号的处理和计算来估算动子位移。仿真和实验结果均表明:在变压变频控制方式下,该算法能实现不同电气驱动频率下的动子位移自传感;采用该算法进行行程估算的绝对误差最大值为0.32 mm,相对误差最大值为2.6%。此算法可以满足直线压缩机和直线泵类负载的变行程控制要求。 展开更多

关键词 直线振荡执行器 动磁式 动子位移 状态观测器 自传感

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新型动磁式直线振荡执行器的谐振频率跟踪控制

18

作者 雷美珍 戴文战 夏永明 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第9期1-6,共6页

针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,采用矢量法分析其谐振特性。结果表明,当运行频率等于等效机械谐振频率时,执行器系统效率最高,此时电流位移相位差必定为90°。在动子位移子自传感算... 针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,采用矢量法分析其谐振特性。结果表明,当运行频率等于等效机械谐振频率时,执行器系统效率最高,此时电流位移相位差必定为90°。在动子位移子自传感算法的基础上,建立了基于电流位移相位差法的谐振频率跟踪控制系统。仿真结果证明,该算法能较好实现执行器变工况运行时的谐振频率跟踪控制,使系统保持高效率运行。 展开更多

关键词 直线振荡执行器 动磁式 谐振频率 位移自传感

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电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构 被引量：9

19

作者 李波 常思勤 林树森 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期29-35,共7页

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量(约1.78 kg)降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在... 为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量(约1.78 kg)降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上,验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作,可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能,转速差为500 r/min、转动惯量为0.03 kg·m2,换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120 ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。研究表明,电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。 展开更多

关键词 机械式自动变速器 电磁直线执行器 换挡机构 换挡品质

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双稳态线性力执行器静动态特性 被引量：9

20

作者 谭草 葛文庆 +1 位作者 李波 孙宾宾 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期119-126,134,共9页

针对高性能、低能耗的电磁执行器发展趋势,提出了一种动铁式双稳态永磁执行器。通过高性能永磁体的引入以及关键结构参数的设计,优化了执行器力—位移特性曲线的线性度,从而提升了执行器的驱动能力,在产生足够保持力同时提升启动力。为... 针对高性能、低能耗的电磁执行器发展趋势,提出了一种动铁式双稳态永磁执行器。通过高性能永磁体的引入以及关键结构参数的设计,优化了执行器力—位移特性曲线的线性度,从而提升了执行器的驱动能力,在产生足够保持力同时提升启动力。为确保性能的稳定性以及降低能耗,提出了脉冲电流激励模式,同时分析了激励参数对执行器动态响应的影响。仿真及试验结果表明:力—位移特性曲线线性的主要影响因素为永磁体高度,衔铁高度仅仅影响行程端部的线性,而衔铁半径只是影响力—位移特性曲线的斜率。执行器样机保持力为370 N,启动力达158 N;在额定激励参数下,动态响应时间为5.8 ms,最高工作频率为90 Hz,工作周期输入能量与传统控制模式相比减小了33%。 展开更多

关键词 电磁执行器 直线执行器 双稳态 力特性 动态特性 温升

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