基于直驱并联机构的六自由度振动校准系统研究

直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略。在实验样机上进行力矩前馈补偿,实验结果表明,在开放伺服程序增加力矩前馈补偿后,可以降低该机构在运动时的跟随误差,进行不同幅值单自由度正弦运动时,跟随误差分别下降40.32%、39.04%、43.24%、48.19%。并对振动台进行了性能检测,在平台基础上,搭建激光测量系统和数据采集模块,进行传感器校准和性能分析,平台横向振动比较小,谐波失真度均小于2%,平台具有较好的稳定性和性能。

零差干涉仪用于振动校准中关键技术的研究

针对零差干涉仪用于低频振动校准中数据量过大的问题,分析了其输出干涉信号的特点,采用了一种动态相位的展开算法,该算法利用了振动过程中加速度量的信息,能够大大降低频振动校准时对采样率的需求,从而有效地减小了采集时的数据量。针对正弦振动参数计算的问题,采用了基于最小二乘算法的参数递推算法,既能避免参数计算是矩阵求逆等运算操作,还能实现参数的实时计算。结果表明,利用本文所述方法能够有效地拓宽零差干涉仪用于低频振动测量时的频率下限。

基于相关分析法的绝对法振动校准技术的研究与试验

介绍了相关分析法在绝对法振动校准中的应用,详细说明了相关分析法的理论基础,并与传统正弦逼近法进行了比较.通过接近实际校准情况的仿真过程,证明了该方法的有效性.在绝对法标准振动台上,在同样的条件下分别按照相关分析法与正弦逼近法对选定的加速度计进行了校准试验,一致性较好的校准结果证明了该方法的有效性.相关分析法计算简单,对噪声不敏感,是实现绝对法振动校准的一种有效的方法.

角振动校准装置激励源的现状与发展

针对惯性器件性能评价的需求,说明了研究角振动校准装置的必要性。根据现有角振动校准装置的构成,详细分析和总结了各种角振动激励源的工作原理、特点和不足,列举了国内外部分典型系统的主要性能参数;介绍了标准角振动测量系统的主要实现方法。根据角振动校准装置激励源的相关研究现状,分析、探讨了其今后的若干发展趋势;所得出的展望和结论可供该领域研究人员作为参考和借鉴。

面向大振幅、长周期振动校准的零差正交激光干涉测振方法

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。

振动校准加速度计频率响应不确定度的确定方法

提出一种基于蒙特卡罗数值计算方法的加速度计频率响应不确定度确定方法。该方法针对绝对法振动校准实验数据,采用加权最小二乘算法辨识出了等效模型参数及其不确定度,利用参数关系确定了加速度计二阶模型参数及其不确定度,结合蒙特卡罗数值计算方法得到了加速度计频率响应非参数模型的不确定度曲线。实验结果表明,该方法稳定可靠,能得到加速度计频率响应全频段的不确定度,较振动校准获得的离散频率点处对应的不确定度,将离散频率点处的不确定度扩大至频率响应全频段范围内,为校准过程中不确定评定提供参考。

用于超低频振动校准系统的低失真度功率放大器的设计

介绍了一种低频低失真度功率放大器的设计方法 ,它以OPA5 12集成运放为核心 。

一种基于FPGA的激光干涉低频振动校准方法

针对现有外差激光干涉法存在低频振动校准时采集及处理数据量大,导致处理系统内存不足或处理时间长等问题。基于FPGA的外差激光干涉仪输出S/PDIF信号解码提出了一种低频加速度计振动校准方法,其能够在减少数据处理量的同时保证校准精度。实验结果表明,该方法能够实现0.1~10 Hz频率范围内的高精度灵敏度幅值与相位校准。

激光干涉法一次振动校准的方法误差评判

激光干涉法一次振动校准所用标准振动台由于在校准过程中存在谐波失真,从而给校准结果引入了一项方法误差。本文对此进行了数学推导和实验考查,并系统地分析了共产生的原因、大小以及对校准结果的影响,还阐述了抑制和减小这项误差的原则方法。

基于动态信号分析仪的便携式振动校准器的测量方法

以便携式振动校准器工作原理和窗函数理论为基础,以B&K公司的PULSE 3560C动态信号分析仪和标准加速度计套组8305/2626为检测工具,以实验数据为佐证,研究并归纳出便携式振动校准器检测过程中窗函数的选择对检测数据准确性的影响程度。

低频标准振动台系统和振动校准技术研究

传感器是一种测量装置,它能感受或响应规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出,以满足信息的转换、处理、存储、记录、显示和控制等要求。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,没有传感器对原始数据进行精确可靠的测量,就无法真实正确地反映被测量,使得处理结果没有意义。传感器作为测试系统中信息转换的初始环节,其本身的性能将直接影响整个测试系统的可靠性和精度,在测试之前,需要对传感器进行校准,确定其灵敏度和误差范围,最终提高整个测试系统结果的精度和可靠性。基于此,本文主要对低频标准振动台系统和振动校准技术进行分析探讨。

卫星多自由度微激励试验系统转动振动校准技术研究

为解决高分辨力遥感卫星多自由度微激励系统转动振动测量范围小、校准精度高的问题,研究采用基于衍射光栅的激光多普勒干涉测量技术的转动加速度校准方法,设计多维转动振动校准装置,为高分辨力卫星地面微振动试验提供了计量保障。

浅谈VSC-1型振动校准器的校正方法

阐述了VSC-1型振动校准器输出量值的校正方法。各类振动传感器在使用前通过振动校准器来判断其量值准确性,降低了由于振动传感器故障而获得错误数据的几率,可以确保数据的可靠性。

便携式振动校准器加速度幅值测量结果的不确定度评定

采用JJG 1062—2010《便携式振动校准器》规定的检测方法,测量便携式振动校准器的加速度幅值,依据JJF 1059—2012《测量不确定度的评定和表示》要求,对便携式振动校准器的不确定度进行了分析和评定。

振动校准中改进的零差正交信号非线性误差修正方法

针对振动校准中零差干涉信号非线性误差修正的问题,叙述了一种改进的椭圆拟合算法,与传统的基于最小二乘的海德曼椭圆修正方法相比,所述方法做了两个改进,一个是对拟合的圆锥曲线方程增加椭圆参数的限定条件,另一个是将常规的基于最小距离准则下的参数计算转化为求数据矩阵特征值。所述方法能够确保零差干涉信号形成的李萨如图形在只是一个部分椭圆的条件下,依然能够拟合得到一个完整的椭圆,从而能够扩展零差干涉仪在振动校准中的工作频率范围,同时提高测量的准确度。

改进的零差时间间隔法振动幅相特性校准技术

详细描述了一种改进的基于虚拟仪器技术的时间间隔法。按照该方法建立的振动幅相特性校准系统,使用普通迈克耳孙激光干涉仪和双通道同步数据采集卡,能够在800 Hz频率范围内实现加速度传感器复灵敏度的精确校准,满足相关国际标准的不确定度指标要求,幅值不确定度0.5%,相移不确定度1°(k=2)。利用加速度仿真试验和振动标准套组比对试验,验证了该改进方法的正确性,并对其相关特性进行了较深入的分析。改进的时间间隔法具有软件算法简单高效、硬件平台通用经济的优势,尤其适于在发展中国家的计量院和国内的激光绝对法振动校准实验室推广应用。

振动传感器温度灵敏度校准不确定度评定

ISO16063-34给出了采用激光干涉绝对法进行振动传感器温度灵敏度校准的方法,解决了其溯源问题。文中给出了采用绝对法进行振动传感器温度灵敏度校准的不确定度评定方法,在深入研究影响振动测量因素的基础上,根据试验结果和经验数据给出了校准不确定度评定实例,为后续开展振动传感器温度灵敏度的不确定度评定提供参考,同时为高低温振动测量准确度的评估提供依据。

基于长冲程振动台导轨弯曲校正的低频振动传感器校准方法

针对长冲程振动台的导轨弯曲对于基于振动台的低频振动传感器灵敏度幅值校准的影响,采用机器视觉方法测量导轨弯曲。通过建立校正模型消除导轨弯曲的影响,以提高灵敏度幅值的校准精度。导轨弯曲测量结果表明,被校振动传感器的负载越大,导轨弯曲越大,对灵敏度幅值校准的影响越大。与地球重力法的对比试验表明,在0.04~2 Hz范围内弯曲校正后的灵敏度幅值校准精度提升了一个数量级。

基于机器视觉的数字式角振动传感器动态校准方法

低频角振动传感器在惯性导航、姿态估计及精密控制等领域具有广泛应用,其灵敏度校准精度是决定应用系统性能的关键。激光干涉法与圆光栅法是最常用的两种校准方法,然而前者需要昂贵与复杂的系统,后者的校准频率范围与应用场景有限,难以满足日益增长的高性能角振动传感器校准需求;通过采用具有亚像素级边缘提取精度的机器视觉法准确地测量低频角振动传感器的输入角激励,以实现宽低频范围的灵敏度可靠校准,同时保证校准精度与效率。与激光干涉法及圆光栅法的对比试验表明,机器视觉法与激光干涉法及圆光栅法在0.01~5.00 Hz范围内具有相似的校准结果,最大相对偏差分别约为0.6%和0.4%;此外,整个频率范围内,机器视觉法校准的最大灵敏度相对标准差约为0.5%。

基于激光干涉法的谐振式高加速度振动传感器校准技术研究

校准是保证振动传感器测量结果准确和可靠的重要手段。针对传统中频校准装置无法提供高加速度振动激励以及高加速度振动量值无法溯源的问题,开展基于激光干涉法的谐振式高加速度振动传感器校准技术研究。基于谐振原理建立谐振式高加速度振动发生装置,实现高加速度振动发生;建立外差激光干涉法绝对振动校准系统,通过对外差激光干涉信号的直接采集和解调,实现了高加速度振动测量和校准。实验结果表明,该系统能够在140-2929 Hz频率范围、100-10000 m/s^(2)加速度范围内实现振动传感器的灵敏度幅值与相位的有效校准。