一、向间补偿系数的概念及切削分力向间干扰补偿方法(论文文献综述)
王新蕾[1](2020)在《卧式大力矩六维力/力矩测试系统研究》文中认为航天器在轨/姿调控、运行等过程中,发动机作为其力源产生装置,常产生多维力值载荷,为了保证航天器工作状态下的可靠性与稳定性,需要一种测试系统对发动机产生六维力/力矩进行准确测量,综合评定发动机的力学性能。本文以大力矩发动机六维力/力矩为研究对象。从力/力矩测量、测力仪标定、模拟加载等方面,对大力矩六维力/力矩测试进行深入分析研究,提出相应的方案,完成卧式大力矩六维力/力矩测试系统设计。首先介绍所应用的压电式测力仪的性能特点。在分析卧式六维力/力矩的测试系统方案的基础上,根据测试系统要求,针对其力/力矩测量、标定难点进行分析。基于四点布置的压电式测力仪建立了六维力/力矩测试模型、标定模型,为后续测量装置、标定装置的结构设计提供理论基础。其次,根据测试系统测试设计要求和理论模型,设计了一种能够对大力矩六维力/力矩进行测量的测试系统及其标定装置。利用ANSYS Workbench对测试装置、标定装置中关键结构件的变形进行仿真分析,保证所设计结构在六维力/力矩测试、测力仪标定过程中的可靠性。最后基于设计的卧式大力矩六维力/力矩测试系统,进行正交力/力矩标定实验,获得了各向灵敏度、线性度、重复性误差及向间干扰等指标,对测力仪性能进行评定。设计模拟发动机产生力/力矩的大小、方向、作用点的加载装置,通过测力仪对模拟加载装置产生的力进行测试,对测试系统的综合测试性能进行评定。针对模拟加载测试的结果,分析模拟加载中影响测试精度的误差并建立误差模型,通过改进模拟加载的方式减少加载误差,并对实验数据进行对比处理分析。实验表明,测试系统能够有效的对模拟加载力值的大小和方向进行测试,所设计的卧式大力矩六维力测试系统能够完成发动机力/力矩的测量的要求。
化梅[2](2019)在《周向动力布置系统推力矢量测量研究》文中研究指明为实现飞行器在高空、低压状态下的准确控制,飞行器姿/轨控制系统将传统的舵面控制系统改为周向动力布置系统,即通过多个姿控发动机组合点火实现其姿/轨调控。推力矢量作为周向动力布置系统的关键性能参数,是保证飞行器控制精度的重要前提,故对周向动力布置系统产生的推力矢量进行准确地动态测量显得尤为重要。本文针对周向动力布置系统的推力矢量测量需求,研制出了一种压电式推力矢量测试系统,并通过仿真分析、动静态标定实验及模拟加载实验证明了本测试系统具有刚度高、固有频率高、测试精度高及测试稳定性好等优点,从而保证了测试结果的稳定性与可靠性。通过对石英晶体性质、压电机理和压电效应的研究得到了压电效应表达式;通过对晶体切型的选择、晶组的选择与构成等方面的研究分析完成了压电式三向力传感器的设计。以四点支撑式压电测力仪为基础,并结合周向动力布置系统的结构特点,完成了测试系统的设计;介绍了测量的理论原理,包括推力矢量相关参数的定义及测试系统理论模型。根据测试系统的承载性能要求及动态性能要求,通过ANSYS对测试系统模型进行静态、模态分析,得出其刚度及固有频率均能满足要求,并通过ANSYS模拟加载验证推力矢量测量的可行性。对测试系统进行三向力及三向力矩标定实验,通过数据分析及解耦补偿得到测试系统的非线性误差及重复性误差均在2%以内,向间干扰不大于3%,满足推力矢量测量的静态性能要求;通过锤击法对测试系统进行动态性能验证,实验结果表明测试系统动态性能良好,满足推力矢量测量的动态性能要求。通过正交模拟加载实验及四工位偏移模拟加载实验证明了测量结果满足精度要求。
李明昱[3](2018)在《立式大推力压电测试系统研究》文中进行了进一步梳理发动机作为航天器动力的核心,其推力的精确性对控制飞行器的运行姿态、提高命中目标的精度等具有重大意义。通过固体推进剂产生的化学能作为能源的火箭发动机称为固体火箭发动机,已被广泛应用于火箭、导弹等的动力装置之中。因此,在发动机投入使用之前,需要一种测试系统对发动机的性能进行判定。本文针对火箭发动机的六维力标定需求,研制了一种立式大推力压电测试系统。该测试系统具有高刚度、高固有频率、大量程等特点,保证了在对六维力进行标定时的准确性与可靠性。介绍了压电传感器在推力测试试验中的优势,详细分析了测力仪的布置形式;对标定过程中的理论原理进行了介绍,包括推力矢量相关参数的定义,测试系统理论模型。提出了需要重点解决的关键技术和难点,为后续测试系统的结构设计以及标定实验方案设计提供基础。根据发动机的形状尺寸和工作特点,对测试系统进行结构设计。测试系统为立式结构,在线标定时,发动机喷嘴向上。测试系统可以实现对火箭发动机力及力矩的标定,并设计模拟发动机真实推力矢量测试结构,对测试系统性能进行校验。利用ANSYS Workbench对测试系统核心结构支撑圆台的设计过程进行参数化分析,同时对其进行刚度以及固有频率的分析;对与发动机和测试系统相连接的重要装置转接架进行分析。设计了测试系统,对力和力矩进行标定实验。实验发现,主向误差小于0.3%,侧向误差小于3%。为了减小向间干扰对测试精度的影响,通过补偿矩阵对干扰进行了数据处理,补偿效果明显。进行了模拟矢量力加载(包括45°加载和斜拉加载)试验,对测试系统性能进行验证。经测试,所研发的立式大推力压电测试系统精度高、固有频率高、刚度高,满足火箭发动机力和力矩的测试需求。
齐亚州[4](2017)在《小工作空间压电式六维力传感器研究》文中研究表明火箭发射的安全性和经济性与燃料贮箱栅格的精密加工密切相关。传统加工方法难以达到栅格加工精度要求,镜像铣削凭借其效率高、通用性强、精度高等优点,成为解决大型薄壁构件加工问题的有效途径。为保证镜像铣削的加工精度,应准确获取支撑末端所受多维力、力矩信息并灵敏感知支撑力的微小变化,实时调整支撑末端的位置和支撑力的大小,为局部加工区域提供刚度补偿。显然,支撑力信号实时测量是火箭贮箱筒段栅格镜像加工与装备可靠运行的重要保证。此外,支撑末端要求高度集成,力传感器单元被限制在Ф17mm的狭小工作空间内。支撑力信号是由力传感器获取的,因此研制用于小工作空间内多维支撑力测量的传感器,并对其进行精确标定是保证舱壁栅格加工精度的基础。本文以支撑力信号测量为研究对象,针对支持力信号测量空间受限、多维、分辨率低的测试难点,从测试原理、理论推导、结构仿真和实验标定等方面,对支撑力测试的难点进行分析研究,提出相应的解决方案,研制出了在小工作空间内用于六维支撑力测量的高灵敏度压电力传感器。首先基于支撑末端在工作中的受力情况,总结归纳出支撑力信号测试的难点。利用六维力作用下压电晶片的应力分布规律,求出感生电荷量与六维应力之间的对应关系,得到晶组和电极片的组合形式,实现了小工作空间内六维支撑力的测量。之后对压电力传感器晶组、壳体的结构进行设计。确定了小工作空间内力传感器的预紧形式,建立预紧状态下传感器的力学模型,分析力在传感器上的传递过程,得到了在不同量程内预紧部件刚度的许用范围。利用ANSYS Workbench软件对传感器进行仿真建模,分别对传感器进行模态和静力结构分析,结果均满足镜像铣削过程中对支撑力的测量要求。根据测试系统分辨率的影响因素,对信号采集系统中各元器件进行合理选型,完成了力测试系统的搭建。最后对研制的压电力传感器进行标定实验,得到了力传感器的静、动态标定指标。对静态标定指标的影响因素进行分析,重点分析偏载对向间干扰的影响,提出了衡量加载点偏差程度的判别方法。针对机械连接偏载不可避免事实,提出了克服偏载对归一化系数影响的输出比例归一化法,将最大向间干扰降至5%以内。之后,对力传感器进行了分辨率测试实验,实验结果表明,研制的压电式六维力传感器满足支撑力测量的需求。
张鹏飞[5](2017)在《基于无线传输的测力刀柄系统设计及实验研究》文中研究表明新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,使高端数控机床朝着智能化方向发展,而智能功能部件的研发则是机床智能化的关键。智能功能部件主要是融合一种或几种智能传感器,实现力监测、振动监测、热补偿、磨损监测、状态监测等智能功能的部件。然而切削监测的物理参数有很多,比如切削力、切削温度、振动、刀具磨损等,但在所有加工状态监控物理参数中,切削力最能反映切削过程,因此,切削力监测研究一直占有极其重要的学术地位。目前,切削力监测使用最多的是台式测力仪,测量时工件放在测力仪上,测力仪固定工作台上,因而,工件的尺寸受到限制,而且也无法满足大型零件加工时切削力的实时监测等要求。针对上述状况,本文研制一种集结传感器以及采集传输模块的测力刀柄系统,实现铣削过程轴向力和扭矩的实时监测。具体研究内容如下:(1)建立刀柄系统力学模型,研究刀柄横截面的应力分布,设计轴向力传感器和扭矩传感器,合理布置应变片,使轴向力和扭矩单独测试,消除弯矩对的轴向力和扭矩测量的影响。(2)根据传感器空间布局、检测系统灵敏度以及刀柄刚度要求,对刀柄可安装传感器的环形槽结构进行优化设计,以检测系统灵敏度最大为首要优化目标,轴向刚度、径向刚度最大为次要优化目标,建立刀柄环形槽结构多目标优化数学模型,通过目标驱动优化方法进行优化求解,得到优化后刀柄环形槽的结构尺寸。(3)根据优化后刀柄和信号采集处理装置的结构,完成了测力刀柄系统的总体设计,并通过有限元仿真方法验证测力刀柄的结构与力学性能(固有频率、灵敏度、温度场分布等指标)满足设计要求。(4)搭建了由采集传输模块、电源模块和上位机实时处理显示模块组成的切削力信号检测系统,采用两个独立的采集传输模块分别对轴向力信号和扭矩信号进行信号放大、A/D转换以及WiFi传输,并进行相应的软硬件设计。(5)针对所设计的测力刀柄系统进行静态标定及切削试验研究。
辛学亭[6](2016)在《双发并联推力测试系统的标定研究》文中研究指明航空航天技术是信息技术、测控技术和机械制造技术的深度融合,集中了众多科学领域的新成就。航空航天技术的发展更新对世界政治、军事、经济以至于人们的生活方式有着重要的影响。近几十年来,空间探测及宇航技术不断发展,火箭发动机作为航天器动力核心起着至关重要的作用。发动机在定型之前需要对其推力矢量性能进行一系列测试,而测试系统的精度评定过程即为对测试系统的标定过程,可见对测试系统的标定研究显得尤其重要。本文以双发动机并联系统为研究对象,阐述了火箭发动机推力矢量标定及测试台架的发展概况及其标定原理。结合压电传感器在火箭推力测试方面的研究成果,针对双发并联系统的标定测试难点,通过方案对比、理论分析计算、有限元仿真分析和实验验证等,对标定系统进行了深入研究。本文以实现双发动机并联系统矢量合力的标定为目的,明确了矢量力表示方法及其各参数定义,分析了测试要求和标定系统设计难点。对于双发动机并联系统,由于矢量合力存在作用于测力仪四传感器呈正方形布置的支撑平面之内和之外两种情况,分别对两种矢量力工况下的传感器输出进行力分量解耦计算,为标定实验设计提供理论基础。建立了标定测试系统力学模型,重点分析了测力仪和转接架对标定系统的影响。对四传感器呈正方形布置时参数a的取值范围进行理论分析计算,结合双发动机并联的特点确定a的取值;利用有限元软件对测力仪上板进行仿真分析并改进尺寸参数;为实现测力仪与发动机之间一对二的转接功能,对转接架提出了三种整体式设计方案并进行多方面对比分析,最终确定喇叭型为实际实施方案。为得到系统测力仪各方向上的静态性能指标,对测试系统进行了三向正交静态标定,通过标定拟合曲线得到测力仪中各传感器的归一化灵敏度和向间干扰补偿系数。最后为了验证双发源测试系统对推力矢量测量的准确性,研究设计了偏斜加载标定试验和发动机工况模拟标定试验。三向正交力标定实验数据处理结果表明测试系统具有良好的静态特性。由于三向力传感器各向之间存在向间干扰,故计算了向间干扰系数并进行数据补偿处理。系统标定调试实验结果表明,该推力标定测试系统可靠性和稳定性较好,测试精度满足设计要求,能够实现双发动机并联系统推力测试。
徐成帅[7](2016)在《羽流力/力矩测量系统在线标定研究》文中研究表明我国探月工程在嫦娥三号任务圆满成功后,全面进入“绕、落、回”三步走发展的第三期,即采样返回。返回器从月面发射时产生真空羽流,羽流撞击航天器表面,产生的扰动力和力矩会影响航天器姿态控制。北京航天试验技术研究所针对嫦娥五号空间飞行器进行全尺寸羽流导流综合验证试验,试验首次使用基于压电效应开发的羽流力/力矩测量系统,测量羽流试验中六维力输出情况。实现羽流力/力矩测量系统的在线标定是保证试验测量数据准确可靠的基础,对羽流力热效应分析,提高航天器姿态控制精度和稳定度都具有重要意义。本文以羽流力/力矩测量系统在线标定为研究对象。针对测量系统实现在线标定、远程加载、空间受限等难点,从标定方法、理论分析和实验研究等方面,对羽流力/力矩测量系统在线标定进行深入分析,提出相应解决方案,并研制出羽流力/力矩测量系统在线标定平台。首先介绍羽流力/力矩测量系统组成和压电式六维力传感器测量原理。在分析羽流力/力矩测量系统结构的基础上,提出在线标定要求并分析难点。建立六维力在线标定加载模型和力学模型,详细阐述六维力各分量标定时传感器理论输出情况。其次针对立式结构羽流力/力矩测量系统,选择液压力源配合标准力传感器的加载方式,设计具备远程操作、在线标定、实时校准功能的标定平台。轴向力加载采用力源在上端,拉杆在下端的标定方案;侧向力标定装置采用4个力源加载器正交布置方案。导轨滑块机构和导向柱丝杠机构使液压缸分别在竖直平面和水平平面内实现无级移动,通过改变加载点位置分别进行力、力矩标定。设计密封结构和液压控制方式,满足多力源稳定加载要求。最后分别从零部件尺寸形位公差,系统结构刚度和加载点偏移三个方面分析在线标定平台加载偏差导致的最大干扰输出。利用在线标定平台对压电传感器和整个测试系统进行静态标定,通过与实验室标定进行对比,验证在线标定精度和可靠性。结果表明,在线标定与实验室标定其线性、重复性指标均在1.5%以内,满足测量系统技术要求,在线标定平台具备较好的加载精度。在线标定和实验室标定各分量线性拟合直线斜率偏差在2.5%以内,在线标定系统稳定可靠。通过实验研究侧向力加载点作用位置对三向力输出影响。实验表明,侧向力加载点对三向合力输出影响较小,在线标定平台满足羽流力/力矩实际测试要求。
王康[8](2015)在《双力源推力矢量测试研究》文中进行了进一步梳理随着工业社会的发展,传感测控技术的发展越来越受到重视,被广泛应用在航空航天、医疗器械、矿产开采、精密制造等行业。传感测控技术中很重要的一部分就是力测量技术的研究。传统力测试主要测量力的大小,而在现代工业中,随着生产和制造精度的提高,对力的测量有了更高的需要,其中矢量力测试是力传感器的发展趋势。相比较于发达国家,我国在这方面的技术还有很大的差距。研制出测试精度高、可靠性好的矢量力测试设备,对科学研究和工业生产都有非常重要的意义。本文依托于双机并联矢量推力测试装置的研制,针对双力源矢量力的测试进行分析研究。课题的特点在于双力源加载点跨距大,矢量力偏斜角度小。根据国内外在矢量力测试方面的研究,结合压电石英材料良好的压电特性,选用压电石英作为力敏元件,设计双力源矢量力测力仪。首先,根据测试需要和技术要求,设计总体测试系统方案,明确测试系统的原理和信号转换过程;简化矢量力加载装置,建立力学模型,明确矢量力三要素的表示方法,推导力分量解耦公式,为整个测试系统的研制提供理论依据。其次,研究双力源矢量测试装置核心部件测力仪的结构和传感器的布置形式,结合设计经验确定若干初步优选方案;根据刚度、固有频率、解耦难度、制作难度和成本等因素,综合对比各个方案的优劣,根据测试需要和测试结构特点,确定最优方案。然后,设计标定和加载方案,根据三向力的大小和方向,采用正交三向力标定形式,主向力采用拉力标定,侧向力采用压力标定;根据常用标定装置的结构形式,采用液压加载的方式,设计三向标定装置,设计自定心结构,同时满足力源模拟加载的设计需要;设计实验过程和测试方案,进行三向静态标定实验,分析各个方向的线性、重复性和向间干扰,计算归一化系数,计算干扰补偿系数。最后,设计模拟加载实验方案,进行八工位模拟真实加载实验,进行数据分析和处理,针对八工位实验数据进行归一化处理和干扰补偿处理,针对各个梯度加载实验数据绘制拟合圆,计算拟合圆圆心和半径,分析误差来源;进行单力源和双力源模拟加载实验,对比两个力源分别加载情况下的计算参数,对比八工位模拟实验计算参数。根据实验数据处理和分析,得到衡量测试性能的各个指标,针对干扰进行补偿处理,针对误差源进行优化设计。根据调试实验结果,该测试装置的测试精度和各项性能指标等均能满足测试需要,可以用于双力源推力矢量的测试。
李东[9](2015)在《集成式压电六维力传感器测量原理与技术研究》文中认为作为测试与控制系统的首要环节,六维力传感器能够同时获取被测物体在三维空间下所受的三个力分量以及三个力矩分量,在航空航天、智能机器人以及军工等重要领域有着广泛的应用且作用日益突出。但随着力的测量要求的提高以及测量条件愈加苛刻,在一些对传感器安装空间要求比较严格或者对动态测量要求较高的领域,比如高超声速气动力各分量的测量以及微型机器人关节力的实时测量等,受限于六维力传感器的性能或者结构尺寸等因素,目前的六维力测量技术还无法获得良好的测量结果,研制一种小尺寸集成式压电六维力传感器具有十分重大的科学意义和应用价值。本文从压电效应以及各向异性弹性力学等基本理论出发,对石英晶片在六维力作用下晶面感生电荷密度分布规律进行了研究,并基于此规律研制了一种小尺寸集成式压电六维力传感器,最后通过标定实验获得了该传感器的相关性能指标,具体工作如下:首先,基于各向异性材料力学,分析了六维力作用下石英晶片内部弯矩和扭矩的耦合作用,探究了六维力作用下石英晶片内部应力分布情况并求得了六个应力分量,结果表明晶面法向应力与法向力以及弯矩线性相关,剪切应力与扭矩以及剪切力线性相关。在压电效应基础上,建立了六维力作用下的单石英晶片面域电荷密度与六维力系之间的映射关系和压电方程式,采用分割面域的分析方法求得了每个面域内的电荷量与六维力力系之间的线性方程组,并推导了六维力的解耦公式;运用Ansys软件对六维力作用下石英晶片的压电效应进行了仿真分析,获得了晶片表面电势分布云图以及晶片内电场矢量云图,此外还仿真分析了石英晶片在复合加载作用下的效果与各单独加载作用下所得效果之间的关系。基于理论分析并利用分区域电荷采集的方法,设计了一种只使用了三组单元晶组的六维力石英晶组,并以其为核心元件研制了一种集成式压电六维力传感器,相比于多点支撑式压电六维力传感器,该传感器结构尺寸得到了大幅的缩减;通过对集成式六维力传感器进行静态标定,获取了传感器在各维力下标定曲线以及非线性误差、重复性误差和横向干扰等静态指标,并对干扰误差进行了补偿分析。理论分析和实验结果都表明了单石英晶片/晶组实现多维力测量以及研制一种集成式压电六维力传感器的可行性,极大地激发了新型六维压电式传感器的设计理论创新思路,丰富了压电测试理论,有效减小了六维压电测试系统的尺寸规模,满足了狭小空间内多维动态力的测量,促进了压电石英六维力测量技术在航空航天、军工等领域的应用。
曹洪波[10](2011)在《精密卧式加工中心伺服驱动优化技术研究》文中进行了进一步梳理伺服驱动系统是精密卧式加工中心的重要组成部分,其性能的好坏直接影响着机床的加工精度。目前许多机床厂都会遇到伺服驱动系统优化方面的种种问题和困难,笔者在结合国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项子课题“精密卧式加工中心伺服驱动优化”实际项目的情况下,以优化机床伺服轴参数为目的,展开了下面的研究和论述。文中对FANUC数控系统、模糊PID控制技术、自学习控制算法进行了简要的介绍;根据FANUC数控系统具有的CNC/PMC数据窗口功能,搭建了以FANUC的二次开发包FOCAS作为底层交互的软件层,采用以太网络作为测控联络的物理通路的控制系统硬件平台;对FANUC数控系统的伺服优化软件Servo-Guide和球杆仪测试组件如何优化伺服参数进行了分析。笔者根据大量的实验测试和数据分析,总结出一套更佳的参数设定及优化的方案。在机床伺服参数优化中,笔者引入了模糊控制技术和带自学习环节的模糊PID控制方法,并且根据经验数据分析,建立了模糊控制规则,完成了单模糊输入控制的实验研究;并在自学习环节中尝试性的提出了通过改变论域的奖惩学习算法修改控制规则表的方法。在实际的联机过程中,所建立的调校平台能够自动运行伺服优化软件,正确的读取、显示参数信息和修改CNC系统的伺服参数,同时,根据优化效果控制测量组件及软件自动运行。
二、向间补偿系数的概念及切削分力向间干扰补偿方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、向间补偿系数的概念及切削分力向间干扰补偿方法(论文提纲范文)
(1)卧式大力矩六维力/力矩测试系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.2 六维力测试系统发展现状 |
1.2.1 应变式六维力测试系统 |
1.2.2 光电式测试装置 |
1.2.3 电容式六维力测试装置 |
1.2.4 压电式力矩测试系统研究现状 |
1.3 本论文的主要研究内容 |
2 测试系统理论建模 |
2.1 测试系统性能要求及难点 |
2.2 压电测力仪分析 |
2.2.1 压电测力仪布置形式 |
2.2.2 测力仪组成 |
2.3 六维力参数定义 |
2.4 标定力学模型及解耦 |
2.5 本章小结 |
3 测试系统总体方案设计 |
3.1 测试系统结构设计要求 |
3.2 测试系统标定装置与测试装置结构设计 |
3.2.1 主向标定结构方案 |
3.2.2 侧向力标定结构方案 |
3.2.3 力矩Mz标定方案 |
3.2.4 力矩Mx、My标定方案 |
3.2.5 六维力/力矩模拟加载装置设计 |
3.2.6 卧式大力矩六维力/力矩测试系统最终方案 |
3.3 测试系统关键结构仿真分析 |
3.3.1 台架的结构和有限元仿真分析 |
3.3.2 侧向加载装置有限元分析 |
3.3.3 测试装置变形及模态分析 |
3.4 小结 |
4 测试系统力/力矩标定实验 |
4.1 标定实验精度指标 |
4.2 测力仪标定实验 |
4.2.1 测力仪标定系统 |
4.2.2 测力仪X向标定实验 |
4.2.3 测力仪Y向标定实验 |
4.2.4 测力仪Z向标定实验 |
4.3 测试系统标定实验 |
4.3.1 测试系统标定装置 |
4.3.2 测力系统X向标定实验 |
4.3.3 测力系统Y向标定实验 |
4.3.4 测力系统Z向标定实验 |
4.3.5 测力系统Mx标定实验 |
4.3.6 测力系统My标定实验 |
4.3.7 测力系统Mz标定实验 |
4.4 本章小结 |
5 测试系统模拟加载实验研究 |
5.1 模拟加载 |
5.1.1 模拟加载法 |
5.1.2 误差分析 |
5.2 误差模型分析 |
5.3 旋转模拟加载标定法 |
5.3.1 旋转标定法 |
5.3.2 模拟加载误差补偿 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)周向动力布置系统推力矢量测量研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 推力测试系统研究现状 |
1.2.1 应变式测试系统研究现状 |
1.2.2 压电式测试系统研究现状 |
1.3 本论文主要研究内容 |
2 周向动力装置测量原理分析 |
2.1 测试要求及难点 |
2.2 基于压电的力测量方法 |
2.2.1 压电机理 |
2.2.2 压电效应表达式 |
2.3 压电式三向力传感器的设计 |
2.3.1 石英晶体几何切型的选择 |
2.3.2 晶组构成 |
2.4 本章小结 |
3 测试方案设计及分析 |
3.1 测量方案 |
3.2 推力矢量参数定义 |
3.3 石英晶片几何尺寸和预紧力确定 |
3.4 测试系统静力学及模态分析 |
3.4.1 静力学分析 |
3.4.2 模态分析 |
3.5 ANSYS模拟加载 |
3.5.1 数学模型 |
3.5.2 模拟加载 |
3.6 本章小结 |
4 测试系统动静态性能标定 |
4.1 标准力加载装置 |
4.2 静态标定实验性能指标 |
4.3 三向力标定 |
4.3.1 主向力F_Z标定 |
4.3.2 侧向力F_X标定 |
4.3.3 侧向力F_Y标定 |
4.4 三向力矩标定 |
4.4.1 滚装力矩M_Z标定 |
4.4.2 俯仰力矩M_Y标定 |
4.4.3 偏航力矩M_X标定 |
4.5 向间干扰补偿 |
4.6 动态性能验证 |
4.7 本章小结 |
5 模拟加载实验 |
5.1 正交模拟加载实验 |
5.2 偏移加载实验 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 测力仪结构图 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)立式大推力压电测试系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.2 推力测试系统研究现状 |
1.2.1 液体火箭发动机测试系统研究现状 |
1.2.2 固体火箭发动机测试系统研究现状 |
1.3 本论文研究主要内容 |
2 大推力测试系统原理分析 |
2.1 测试系统要求及难点 |
2.2 压电式传感器分析 |
2.3 测力仪布置形式分析 |
2.4 测力仪组成 |
2.5 推力矢量参数定义 |
2.6 标定力学模型及解耦 |
2.7 本章小结 |
3 测试系统总体方案设计 |
3.1 主向标定结构方案 |
3.2 侧向力标定结构方案 |
3.3 力矩标定结构方案 |
3.3.1 扭矩MZ标定方案 |
3.3.2 弯矩M_X、M_Y标定方案 |
3.4 立式大推力测试系统最终方案 |
3.5 加载系统设计 |
3.6 结构分析 |
3.6.1 支撑圆台结构分析 |
3.6.2 转接架结构分析 |
3.7 本章小结 |
4 测试系统力/力矩标定实验 |
4.1 标定目的 |
4.2 测力仪标定装置 |
4.3 标定实验精度指标 |
4.4 正交标定 |
4.4.1 标定装置 |
4.4.2 主向力FZ标定 |
4.4.3 侧向力FX标定 |
4.4.4 侧向力FY标定 |
4.5 力矩标定 |
4.5.1 扭矩MZ标定 |
4.5.2 转矩MX标定 |
4.5.3 转矩MY标定 |
4.6 建立干扰补偿系数矩阵 |
4.7 本章小结 |
5 矢量力模拟加载实验 |
5.1 45°标定 |
5.2 偏斜加载试验 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 部分实物图 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)小工作空间压电式六维力传感器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 多维力测量方法 |
1.3 压电式多维力传统测量方法 |
1.4 压电式多维力新测量方法 |
1.5 压电传感器力敏材料的研究现状 |
1.6 主要研究内容 |
2 小工作空间压电式六维力传感器测量原理 |
2.1 支撑力受力分析 |
2.2 六维力作用下LGS晶片的力电转化规律分析 |
2.2.1 LGS压电晶体及其力电转化 |
2.2.2 X0o切型晶片晶面受力与电荷的映射关系 |
2.2.3 Y0o切型晶片晶面受力与电荷的映射关系 |
2.3 六维测力晶组设计 |
2.4 本章小结 |
3 压电力测试系统 |
3.1 力传感器设计 |
3.1.1 晶组结构设计 |
3.1.2 传感器壳体设计 |
3.2 传感器预紧 |
3.2.1 传感器预紧方式选择 |
3.2.2 预紧部件定位、装配结构的设计 |
3.3 预紧螺栓刚度的确定 |
3.3.1 预紧后力传感器晶片受力分析 |
3.3.2 基于量程确定预紧螺栓刚度范围 |
3.4 仿真分析 |
3.4.1 模态分析 |
3.4.2 静力结构分析 |
3.5 信号采集系统的设计 |
3.6 压电力测试系统实物图 |
3.7 本章小结 |
4 静动态标定实验 |
4.1 标定目的 |
4.2 静态标定 |
4.2.1 主要精度指标 |
4.2.2 归一化处理 |
4.2.3 标定方案 |
4.2.4 标定装置 |
4.2.5 静态力标定 |
4.2.6 静态力矩标定 |
4.2.7 相间干扰 |
4.2.8 相间干扰补偿 |
4.3 传感器静态标定分析 |
4.3.1 偏载实验 |
4.3.2 偏载对标定精度的影响规律分析 |
4.3.3 基于基尼系数的偏载程度判别方法 |
4.3.4 输出比例归一化法 |
4.4 力传感器分辨率测试 |
4.5 动态标定 |
4.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录A 部分实物图 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)基于无线传输的测力刀柄系统设计及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 实时监测铣削力刀柄系统的研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 刀柄系统集结传感器技术 |
1.3.2 信号无线传输技术 |
1.3.3 国内外研究现状分析 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 铣削轴向力与扭矩测量传感器设计 |
2.1 铣削轴向力和扭矩传感器的选择及理论基础概述 |
2.1.1 铣削轴向力和扭矩传感器类型分析与选择 |
2.1.2 电阻应变片传感器理论基础概述 |
2.1.3 电阻应变片传感器电桥电路特性 |
2.2 铣削轴向力与扭矩测量传感器设计 |
2.2.1 刀柄系统受力模型的建立及应力分析 |
2.2.2 铣削轴向力测量传感器设计 |
2.2.3 铣削扭矩测量传感器设计 |
2.2.4 电阻应变片传感器的选择及防护措施 |
2.3 本章小结 |
第3章 测力刀柄系统结构设计及分析 |
3.1 刀柄的结构设计 |
3.1.1 传感器集成刀柄的位置确定 |
3.1.2 刀柄的结构设计 |
3.2 刀柄结构的尺寸优化 |
3.2.1 刀柄结构的参数化建模 |
3.2.2 多目标优化的数学模型建立 |
3.2.3 多目标优化求解 |
3.2.4 刀柄环形槽结构优化设计结果分析与对比 |
3.2.5 刀柄的结构刚度校核 |
3.3 刀柄系统集结信号采集与传输模块的总体结构设计 |
3.4 铣削力和温度场仿真分析 |
3.5 刀柄系统传感器的灵敏特性分析 |
3.5.1 轴向力应变信号分析 |
3.5.2 扭矩应变信号分析 |
3.6 刀柄系统的谐响应分析 |
3.7 刀柄系统的温度场分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 测力刀柄系统信号采集与无线传输模块设计 |
4.1 测力刀柄检测系统总体方案设计 |
4.2 测力刀柄系统硬件设计 |
4.2.1 信号采集模块设计 |
4.2.2 无线传输模块设计 |
4.2.3 电源供电模块设计 |
4.3 测力刀柄系统数据采集与处理软件 |
4.4 本章小结 |
第5章 测力刀柄系统的标定及切削实验研究 |
5.1 测力刀柄系统实验平台搭建 |
5.2 测力刀柄系统的标定 |
5.2.1 测力刀柄系统标定的目的 |
5.2.2 静态标定的基本概念 |
5.2.3 静态标定的主要参数 |
5.2.4 标定方案 |
5.2.5 标定实验 |
5.2.6 标定结果及分析 |
5.3 切削实验研究 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)双发并联推力测试系统的标定研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.2 推力测试系统标定研究概况 |
1.2.1 单向力标定系统 |
1.2.2 多分力标定系统 |
1.3 本论文研究的主要内容 |
2 双发并联推力测试系统标定原理 |
2.1 标定系统设计难点 |
2.2 推力测试系统标定原理 |
2.3 推力矢量参数定义 |
2.4 力分量解耦 |
2.4.1 双发同时工作力分量解耦 |
2.4.2 单发工作力分量解耦 |
2.5 本章小结 |
3 标定系统结构设计 |
3.1 传感器布置参数a的确定 |
3.2 标定力对测力仪上板影响 |
3.3 转接架结构设计 |
3.4 本章小结 |
4 推力测试系统静态标定 |
4.1 标定加载装置 |
4.2 三向正交标定 |
4.2.1 主推力X向标定 |
4.2.2 侧向力Y向标定 |
4.2.3 侧向力Z向标定 |
4.3 向间干扰补偿系数 |
4.4 本章小结 |
5 测试系统标定 |
5.1 偏斜加载标定 |
5.2 发动机工况模拟标定 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 附录内容名称 |
致谢 |
(7)羽流力/力矩测量系统在线标定研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外六维力测量及其标定研究现状 |
1.3 本论文主要研究内容 |
2 在线标定难点及力学模型分析 |
2.1 压电式六维力传感器测量原理 |
2.2 羽流力/力矩测量系统组成 |
2.2.1 测量系统硬件部分 |
2.2.2 测量系统软件部分 |
2.3 六维力在线标定要求和难点分析 |
2.4 六维力在线标定力学模型 |
2.5 本章小结 |
3 在线标定平台总体方案设计 |
3.1 加载方式选择 |
3.2 主向力标定装置设计 |
3.3 侧向力和力矩标定装置设计 |
3.4 液压控制系统 |
3.5 本章小结 |
4 在线标定加载精度影响分析 |
4.1 零部件尺寸形位公差对标定精度影响 |
4.1.1 侧向液压加载缸套与导向槽配合公差 |
4.1.2 导向柱形位公差 |
4.1.3 导向孔和导向柱的配合公差 |
4.2 加载过程中系统结构刚度对标定精度影响 |
4.3 加载点偏差对标定精度影响 |
4.4 本章小结 |
5 在线标定实验研究 |
5.1 压电传感器静态标定实验 |
5.1.1 实验系统组成 |
5.1.2 传感器静态特性分析 |
5.2 测量系统在线标定实验 |
5.2.1 静态标定对比实验 |
5.2.2 六维力在线标定补偿系数矩阵建立 |
5.2.3 六维力在线标定性能分析 |
5.3 侧向力加载点对传感器输出影响 |
5.3.1 侧向力加载点偏移对主方向干扰 |
5.3.2 侧向力加载点对三向合力输出影响 |
5.3.3 侧向力加载点对各向分力输出影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 部分实物图 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(8)双力源推力矢量测试研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的来源及意义 |
1.2 课题的研究背景 |
1.3 主要研究内容 |
2 双力源推力矢量测试系统研究 |
2.1 项目测试要求和技术难点 |
2.2 双力源矢量力测试系统原理 |
2.3 参量定义与几何描述 |
2.4 矢量力等效转化原则 |
2.5 传感器力分量解耦研究 |
2.6 本章小结 |
3 双力源推力矢量测力仪设计 |
3.1 测力仪总体设计 |
3.2 传感器布置设计 |
3.3 传感器布置方案分析 |
3.3.1 传感器布置方案一分析 |
3.3.2 传感器布置方案二分析 |
3.3.3 传感器布置方案三分析 |
3.4 测力仪预紧设计 |
3.5 本章小结 |
4 推力矢量参数求解 |
4.1 受力模型分析 |
4.2 测试系统受力分析及公式推导 |
4.3 本章小结 |
5 测试系统实验研究 |
5.1 静态标定实验设计 |
5.1.1 静态标定方案 |
5.1.2 标定装置设计 |
5.2 X向静态标定实验 |
5.3 Y向和Z向静态标定实验 |
5.4 归一化和干扰补偿 |
5.5 模拟力源加载实验 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 附录内容名称 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)集成式压电六维力传感器测量原理与技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 选题的科学依据 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 压电六维力测量技术 |
2.1 六维力测量原理 |
2.2 压电效应 |
2.2.1 正压电效应 |
2.2.2 压电效应表达式 |
2.3 多点支撑式压电六维力传感器空间结构布局 |
2.3.1 四支点布局 |
2.3.2 多支点布局 |
2.4 本章小结 |
3 六维力作用下石英晶片压电效应分析 |
3.1 应力分析 |
3.1.1 平衡微分方程及相容条件 |
3.1.2 各向异性体力学空间问题分析 |
3.1.3 六维力作用下石英晶片内部应力场求解 |
3.2 极化分析 |
3.2.1 晶体的介电性质 |
3.2.2 电极化强度 |
3.3 本章小结 |
4 六维力作用下面域电荷分布规律数值分析 |
4.1 压电晶体坐标系和基本切型 |
4.2 晶面电荷量与六维力系之间的映射关系分析 |
4.2.1 X0切型晶片晶面电荷分布数值计算 |
4.2.2 Y0切型晶片晶面电荷分布数值计算 |
4.3 Ansys压电仿真分析 |
4.3.1 X0切型晶片电势电场分析 |
4.3.2 Y0切型晶片电势电场分析 |
4.4 本章小结 |
5 集成式压电六维力传感器静态标定 |
5.1 传感器精度指标 |
5.2 静态标定实验 |
5.2.1 静态标定系统 |
5.2.2 静态力标定 |
5.2.3 静态力矩标定 |
5.3 误差分析及补偿 |
5.3.1 误差分析 |
5.3.2 向间补偿分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)精密卧式加工中心伺服驱动优化技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的目的和意义 |
1.2 伺服驱动技术国内外发展状况 |
1.2.1 国内发展状况 |
1.2.2 国外发展状况 |
1.3 课题来源及论文研究所完成的主要工作 |
第二章 FANUC 伺服驱动优化技术方案 |
2.1 现有的伺服驱动优化方法 |
2.2 伺服驱动优化方案的制定 |
2.3 本章小结 |
第三章 伺服驱动优化调校平台的搭建 |
3.1 平台搭建的总体方案 |
3.2 硬件平台的实现 |
3.2.1 球杆仪测试组件及功能简介 |
3.2.2 硬件平台的搭建 |
3.3 软件平台的实现 |
3.3.1 BallBar 5 软件功能简介 |
3.3.2 球杆仪的自动控制 |
3.3.3 球杆仪报告文件的读取 |
3.3.4 PC 与数控系统的交互 |
3.3.5 软件界面设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于永磁同步电机的复合位置控制研究 |
4.1 永磁同步电机的复合位置控制仿真研究 |
4.2 本章小结 |
第五章 FANUC30i 伺服系统三环路控制参数特点及优化 |
5.1 位置环控制的特点及优化 |
5.1.1 位置环增益 |
5.1.2 前馈功能 |
5.1.3 先行前馈功能 |
5.1.4 反向间隙加速功能 |
5.2 速度环控制的特点及优化 |
5.2.1 速度增益 |
5.2.2 速度环路比例项高速处理和加速度反馈功能 |
5.2.3 消除机械共振滤波器功能 |
5.3 电流环控制的特点及优化 |
5.3.1 伺服 HRV 控制 |
5.3.2 电流环路1/2PI 功能 |
5.3.3 转矩指令过滤器 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于伺服软件 Servo-Guide 的伺服驱动优化研究 |
6.1 Servo-Guide 软件功能 |
6.1.1 通信设定 |
6.1.2 调整向导功能 |
6.1.3 程序功能 |
6.1.4 参数和图形功能 |
6.2 “调整向导”功能的优化研究 |
6.3 “直线移动”程序功能及优化研究 |
6.3.1 “直线移动”程序功能简介 |
6.3.2 运行“直线移动”程序优化研究 |
6.4 “圆弧程序”功能及优化研究 |
6.4.1 “圆弧程序”功能简介 |
6.4.2 运行“圆弧程序”优化研究 |
6.5 本章小结 |
第七章 基于模糊控制技术的伺服驱动优化研究 |
7.1 模糊控制的基本原理与结构 |
7.1.1 模糊控制的基本原理 |
7.1.2 模糊控制器的结构 |
7.2 模糊PID 控制 |
7.2.1 PID 控制原理 |
7.2.2 PID 控制算法 |
7.2.3 Fuzzy-PID 控制简介 |
7.3 自学习模糊PID 控制 |
7.3.1 自学习控制的基本结构与原理分析 |
7.3.2 自学习的模糊PID 复合控制 |
7.4 基于单输入模糊控制技术的伺服驱动优化研究 |
7.4.1 系统结构设计思想 |
7.4.2 单输入模糊控制研究 |
7.5 基于自学习环节模糊 PID 控制技术的伺服驱动优化研究 |
7.5.1 系统总体结构设计 |
7.5.2 输入输出变量的选取与量化 |
7.5.3 Fuzzy-Control 规则库的设计 |
7.5.4 模糊推理与解模糊 |
7.5.5 模糊自学习环节设计及理论研究 |
7.5.6 系统算法实现的理论研究 |
7.6 模糊 PID 控制系统的搭建及分析 |
7.7 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 论文总结 |
8.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻硕期间取得的研究成果 |
四、向间补偿系数的概念及切削分力向间干扰补偿方法(论文参考文献)
- [1]卧式大力矩六维力/力矩测试系统研究[D]. 王新蕾. 大连理工大学, 2020(02)
- [2]周向动力布置系统推力矢量测量研究[D]. 化梅. 大连理工大学, 2019(02)
- [3]立式大推力压电测试系统研究[D]. 李明昱. 大连理工大学, 2018(02)
- [4]小工作空间压电式六维力传感器研究[D]. 齐亚州. 大连理工大学, 2017(04)
- [5]基于无线传输的测力刀柄系统设计及实验研究[D]. 张鹏飞. 燕山大学, 2017(05)
- [6]双发并联推力测试系统的标定研究[D]. 辛学亭. 大连理工大学, 2016(03)
- [7]羽流力/力矩测量系统在线标定研究[D]. 徐成帅. 大连理工大学, 2016(03)
- [8]双力源推力矢量测试研究[D]. 王康. 大连理工大学, 2015(03)
- [9]集成式压电六维力传感器测量原理与技术研究[D]. 李东. 大连理工大学, 2015(03)
- [10]精密卧式加工中心伺服驱动优化技术研究[D]. 曹洪波. 电子科技大学, 2011(12)