發(fā)布時間：2017-05-16 11:26

  本文關鍵詞：基于MAPLESIM的高精度線振動臺控制與試驗技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：PIGA(擺式積分陀螺加速度計)是一種用于測量加速度的慣性儀表,研究其誤差建模和測試技術對于提高其測量精度具有重要意義。對于PIGA誤差模型系數的測試標定,常用的測試試驗有重力場試驗、精密離心機試驗和高精度線振動臺試驗。其中,重力場試驗只能提供1g范圍以內的輸入加速度,無法激勵出二次項系數;精密離心機試驗非常復雜、誤差源多、測試時間長、試驗成本高,不適合廣泛性的分析研究。因此,研究高精度線振動臺試驗技術具有重要意義。目前,在我國有關高精度線振動臺的研制與相關控制、試驗測試方法和技術的研究報道很少。本文是國內首次借助于功能強大的多領域復雜系統(tǒng)建模仿真工具Maple Sim,通過一種全新的物理建模方法建立滿足性能指標要求的PIGA模型和高精度線振動臺模型,采用諧波幅相自適應控制思想研究高精度線振動臺的控制問題,通過對所建PIGA模型和高精度線振動臺模型進行組合來研究PIGA的高精度線振動臺試驗技術。論文的主要研究內容如下:研究基于Maple Sim的PIGA建模方法。首先對Maple Sim的工作界面、特點、常用建模元件和基本應用等內容進行分析歸納,熟悉Maple Sim的應用。然后研究PIGA的結構、工作原理、動力學模型、傳統(tǒng)建模方法及其缺點,為PIGA建模方法研究奠定理論基礎。最后從物理元件的選取組合及參數設置、伺服回路調試與選取、模型3-D視圖與功能驗證三個方面研究基于Maple Sim的PIGA建模方法,并得出滿足應用條件且性能優(yōu)良的PIGA模型。研究基于Maple Sim的高精度線振動臺控制問題。首先研究高精度線振動臺的工作原理,并對高精度線振動臺周期性擾動問題進行了分析。然后研究HAPAC控制策略對周期性干擾進行控制補償,并對補償效果進行Simulink仿真驗證,為研究基于Maple Sim高精度線振動臺控制問題奠定的理論基礎。最后利用Maple Sim建立高精度線振動臺模型,通過控制補償子系統(tǒng)和誤差子系統(tǒng)研究其控制問題,并獲得滿足高精度線振動指標要求高精度線振動臺模型。研究基于Maple Sim的高精度線振動臺試驗技術。首先研究PIGA模型方程并進行PIGA重力場測試試驗,標定PIGA模型方程的零次項和一次項系數;然后進行PIGA高精度線振動臺測試試驗,并通過整周期積分法和幅值均值法兩種方法對試驗數據進行處理,完成對PIGA模型方程二次項系數的標定;最后對重力場試驗和高精度線振動臺試驗的測試標定結果進行對比分析。試驗技術研究積累了重要的試驗方法和經驗,為推動高精度線振動臺測試技術研究提供了有價值的參考。
【關鍵詞】：MapleSim 線振動臺 PIGA 誤差模型系數
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB534.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題的背景和意義9-10
• 1.2 MapleSim軟件平臺10-14
• 1.3 高精度線振動臺及其試驗技術14-15
• 1.4 國內外研究現狀15-16
• 1.5 論文的主要研究內容16-18
• 第2章MapleSim及PIGA建模方法研究18-50
• 2.1 MapleSim簡介18-24
• 2.1.1 MapleSim的工作界面及應用特點18-21
• 2.1.2 MapleSim的應用實例21-24
• 2.2 PIGA工作原理及其傳統(tǒng)建模方法24-35
• 2.2.1 PIGA結構與工作原理24-26
• 2.2.2 PIGA動力學模型26-34
• 2.2.3 PIGA傳統(tǒng)建模方法及其缺點34-35
• 2.3 基于MapleSim的PIGA建模方法35-48
• 2.3.1 物理元件的選取組合及參數設置36-43
• 2.3.2 伺服回路調試與選取43-47
• 2.3.3 模型 3-D視圖與功能驗證47-48
• 2.4 本章小結48-50
• 第3章 基于MapleSim的線振動臺控制問題研究50-67
• 3.1 高精度線振動臺動力學原理50-52
• 3.1.1 高精度線振動臺工作原理50-51
• 3.1.2 高精度線振動臺力學分析51-52
• 3.2 高精度線振動臺的控制策略52-58
• 3.2.1 HAPAC原理53-55
• 3.2.2 HAPAC的Simulink仿真55-58
• 3.3 基于MapleSim高精度線振動臺仿真研究58-66
• 3.3.1 線振動的MapleSim實現58-62
• 3.3.2 高精度線振動臺的MapleSim模型62-64
• 3.3.3 控制系統(tǒng)仿真研究與分析64-66
• 3.4 本章小結66-67
• 第4章 基于MapleSim的高精度線振動臺試驗技術研究67-82
• 4.1 基于MapleSim的PIGA的重力場測試與分析67-69
• 4.2 基于MapleSim的高精度線振動臺測試試驗69-74
• 4.2.1 試驗模型與方案70-72
• 4.2.2 測試試驗與結果保存72-74
• 4.3 試驗數據處理方法研究與PIGA模型系數標定74-81
• 4.3.1 整周期積分法74-77
• 4.3.2 幅值均值法77-80
• 4.3.3 PIGA模型系數標定80-81
• 4.4 本章小結81-82
• 結論82-83
• 參考文獻83-87
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他研究成果87-89
• 致謝89

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前6條

1 馬潔美;滕云田;左愛斌;范曉勇;張煉;;加速度諧波失真度對速度型地震計振動臺標定的影響[J];地震學報;2014年06期

2 蔣效雄;劉雨;蘇寶庫;;高精度加速度計重力場標定試驗方法[J];吉林大學學報(工學版);2010年01期

3 張東純,曾鳴,蘇寶庫;精密速率控制系統(tǒng)中位置周期擾動的動態(tài)補償——一種有限維重復控制方法[J];宇航學報;2003年01期

4 喬永輝;劉雨;蘇寶庫;;陀螺加速度計二次項系數K_2的離心機測試方法研究[J];中國慣性技術學報;2007年01期

5 趙富;劉雨;姚秀明;蘇寶庫;;抑制線振動臺擾動的魯棒自適應重復控制[J];中國慣性技術學報;2009年01期

6 鄒仲賢;曾鳴;劉雨;;精密線振動特性離心機的誤差分析[J];中國慣性技術學報;2014年06期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 趙富;低頻線振動臺的重復控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

  本文關鍵詞：基于MAPLESIM的高精度線振動臺控制與試驗技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370735