基于諧振梁的加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-28 14:23
橫向靈敏度的存在影響了加速度計(jì)的測(cè)量精度,因此橫向靈敏度是加速度計(jì)的重要參數(shù)。按照激勵(lì)方式的不同,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試方法可分為重力場(chǎng)法、離心機(jī)法、振動(dòng)激勵(lì)法。在比較各種方法適用的頻率范圍以及幅值范圍的基礎(chǔ)上,本文采用振動(dòng)激勵(lì)的方法進(jìn)行加速度計(jì)橫向靈敏度的測(cè)試。由于諧振梁在諧振頻率下獲得較大的振動(dòng)幅值以及較小的波形失真,因此本文基于諧振梁設(shè)計(jì)了加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試系統(tǒng),并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。針對(duì)加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì),論文進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究:1.研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有加速計(jì)橫向靈敏度的測(cè)試方法,對(duì)比分析了各種測(cè)試方法的適用范圍,確定了基于諧振梁的方法實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試系統(tǒng)。2.研究了基于平面運(yùn)動(dòng)軌跡的加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試方法,對(duì)諧振梁的振動(dòng)模型進(jìn)行分析,并基于諧振梁搭建加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試系統(tǒng)。3.為了實(shí)現(xiàn)諧振梁平面運(yùn)動(dòng)軌跡的控制,對(duì)諧振梁的振動(dòng)控制方法進(jìn)行研究,并采用自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)了諧振梁的振動(dòng)控制。4.實(shí)現(xiàn)了諧振梁的振動(dòng)測(cè)量。為了達(dá)到更好的控制效果、得到更精確的加速度計(jì)的橫向輸入,研究了諧振梁的振動(dòng)測(cè)量方法。通過對(duì)比分析,采用加速度計(jì)以及激光干涉儀數(shù)字...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1加速度計(jì)橫向靈敏度示意圖??Fig.l-l?Schematic?diagram?of?accelerometer?transverse?sensitivity??
(2)動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法??相較靜態(tài)重力場(chǎng)法,動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法[14]有更強(qiáng)的適用性。動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法采用具有位??置反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)將輸入加速度幅值恒定控制為lg,如圖1-3所示。??空氣油承??電?ta?!?g?L??"?,,w.?—一—心廣’—-…,??圖1-3動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法校準(zhǔn)裝置??Fig.1-3?Calibration?device?for?dynamic?gravitational?field?method??其幾何靈敏軸S與調(diào)速輪徑向重合,與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葕A角為0。若當(dāng)?shù)刂亓??速度為lg,在重力場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)調(diào)速輪,此時(shí)加速度計(jì)的軸向加速度為:??ax?-?g?cos?6?(1-4)??若電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為0,經(jīng)過時(shí)間/后加速度計(jì)角度變化:則被校加速??度計(jì)的電壓輸出為:??3??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高沖擊三維加速度傳感器橫向靈敏度校準(zhǔn)技術(shù)[J]. 林然,張振海,李科杰,何昫,張亮. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(05)
[2]頻域響應(yīng)函數(shù)估計(jì)的非參數(shù)辨識(shí)法[J]. 孟新宇,寧輝,王道波,唐小軍. 振動(dòng)與沖擊. 2013(14)
[3]多點(diǎn)正弦振動(dòng)試驗(yàn)控制系統(tǒng)最優(yōu)控制策略研究[J]. 陳家焱,陳章位,賀惠農(nóng),周建川. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]隨機(jī)振動(dòng)功率譜再現(xiàn)自適應(yīng)控制算法研究[J]. 關(guān)廣豐,王海濤,熊偉. 振動(dòng)與沖擊. 2011(03)
[5]振動(dòng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 陳章位,于慧君. 振動(dòng)與沖擊. 2009(03)
[6]加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試方法研究[J]. 李彬,鄭賓,劉佳鈺. 航空兵器. 2008(06)
[7]頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)方法綜述[J]. 段虎明,秦樹人,李寧. 振動(dòng)與沖擊. 2008(05)
[8]基于擴(kuò)展型準(zhǔn)牛頓優(yōu)化算法的單軸正弦掃頻振動(dòng)控制[J]. 楊志東,叢大成,韓俊偉,李洪人. 振動(dòng)與沖擊. 2008(03)
[9]外差式激光干涉儀應(yīng)用于正弦直線和旋轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的研究[J]. 于梅,孫橋. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2005(03)
[10]微加速度計(jì)研究的進(jìn)展[J]. 李圣怡,劉宗林,吳學(xué)忠. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3524586
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1加速度計(jì)橫向靈敏度示意圖??Fig.l-l?Schematic?diagram?of?accelerometer?transverse?sensitivity??
(2)動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法??相較靜態(tài)重力場(chǎng)法,動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法[14]有更強(qiáng)的適用性。動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法采用具有位??置反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)將輸入加速度幅值恒定控制為lg,如圖1-3所示。??空氣油承??電?ta?!?g?L??"?,,w.?—一—心廣’—-…,??圖1-3動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法校準(zhǔn)裝置??Fig.1-3?Calibration?device?for?dynamic?gravitational?field?method??其幾何靈敏軸S與調(diào)速輪徑向重合,與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葕A角為0。若當(dāng)?shù)刂亓??速度為lg,在重力場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)調(diào)速輪,此時(shí)加速度計(jì)的軸向加速度為:??ax?-?g?cos?6?(1-4)??若電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為0,經(jīng)過時(shí)間/后加速度計(jì)角度變化:則被校加速??度計(jì)的電壓輸出為:??3??
??獻(xiàn)??u?I?V丨??圖1-2靜態(tài)重力場(chǎng)法校準(zhǔn)裝置??Fig.1-2?Calibration?device?for?static?gravitational?field?method??由式(1-1)、式(1-2)可得加速度計(jì)橫向靈敏度為:??UOMcos(0?+?a)-UMcos(d)??'u'〇Ms'm(0)-uMs'n(0?+?a)??靜態(tài)重力場(chǎng)法適用于具有直流響應(yīng)的加速度計(jì),對(duì)加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)效果最??佳。??(2)動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法??相較靜態(tài)重力場(chǎng)法,動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法[14]有更強(qiáng)的適用性。動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法采用具有位??置反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)將輸入加速度幅值恒定控制為lg,如圖1-3所示。??空氣油承??電?ta?!?g?L??"?,,w.?—一—心廣’—-…,??圖1-3動(dòng)態(tài)重力場(chǎng)法校準(zhǔn)裝置??Fig.1-3?Calibration?device?for?dynamic?gravitational?field?method??其幾何靈敏軸S與調(diào)速輪徑向重合,與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葕A角為0。若當(dāng)?shù)刂亓??速度為lg,在重力場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)調(diào)速輪,此時(shí)加速度計(jì)的軸向加速度為:??ax?-?g?cos?6?(1-4)??若電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為0
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高沖擊三維加速度傳感器橫向靈敏度校準(zhǔn)技術(shù)[J]. 林然,張振海,李科杰,何昫,張亮. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(05)
[2]頻域響應(yīng)函數(shù)估計(jì)的非參數(shù)辨識(shí)法[J]. 孟新宇,寧輝,王道波,唐小軍. 振動(dòng)與沖擊. 2013(14)
[3]多點(diǎn)正弦振動(dòng)試驗(yàn)控制系統(tǒng)最優(yōu)控制策略研究[J]. 陳家焱,陳章位,賀惠農(nóng),周建川. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]隨機(jī)振動(dòng)功率譜再現(xiàn)自適應(yīng)控制算法研究[J]. 關(guān)廣豐,王海濤,熊偉. 振動(dòng)與沖擊. 2011(03)
[5]振動(dòng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 陳章位,于慧君. 振動(dòng)與沖擊. 2009(03)
[6]加速度計(jì)橫向靈敏度測(cè)試方法研究[J]. 李彬,鄭賓,劉佳鈺. 航空兵器. 2008(06)
[7]頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)方法綜述[J]. 段虎明,秦樹人,李寧. 振動(dòng)與沖擊. 2008(05)
[8]基于擴(kuò)展型準(zhǔn)牛頓優(yōu)化算法的單軸正弦掃頻振動(dòng)控制[J]. 楊志東,叢大成,韓俊偉,李洪人. 振動(dòng)與沖擊. 2008(03)
[9]外差式激光干涉儀應(yīng)用于正弦直線和旋轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的研究[J]. 于梅,孫橋. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2005(03)
[10]微加速度計(jì)研究的進(jìn)展[J]. 李圣怡,劉宗林,吳學(xué)忠. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3524586
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