惯性量匹配方法中时间同步算法研究与验证

作为船体变形测量重要发展方向,惯性量匹配方法中多套惯性导航设备之间的时间同步性是影响测量精度的重要因素。为提高该方法在舰船以太网网络环境下的时间同步性能,首先,对时间敏感网络(TSN)进行了研究;然后,设计了惯性量匹配算法应用TSN的试验方案,搭建了试验样机;最后,通过试验样机验证了不同网络负载条件下,各网络节点之间的时间同步情况。试验结果表明:在舰船以太网环境下,应用TSN可使各网络节点具有较高的时间同步性,满足惯性量匹配方法的需求。

畦灌田面水流运动的零惯性量数学模型

本文根据畦灌条件下田面水流运动的水力学特性,建立了畦灌田面水流运动的零惯性量数学模型,运用该模型,对给定条件下合理确定灌水技术参数及其最佳组合提供了科学的理论依据。

物体间传递机械能、电磁能与其惯性量的关系

分析了机械能、电磁能在物体间传递时与其惯性量的关系 .

机器人转动惯性张量的坐标变换

转动惯性张量是机器人动力学计算中的一个重要的物理量,本文用严格的数学方法推导并证明了一个刚体在两个共原点坐标系间转动惯性张量的变换公式,从而得出刚体从某一特定坐标系中的转动惯性张量来计算其它共原点坐标系中转动惯性张量的计算方法.

惯性张量的物理意义

惯性张量是较难理解的概念．本文用较清晰的 物理思路详细讨论了惯性张量的物理意义，并对惯性 积作较深入的分析．同时讨论了惯性张量与转动惯量 的区别和联系．

惯性矩与惯性张量的关系

文章分析了惯性矩与惯性张量的联系和区别,指出惯性矩与惯性张量应是两个不同的物理量。

结构突变飞行器惯性张量矩阵的一种对称表示方法

用四元数和与四元数乘积的矩阵表示形式结构相似的矩阵 ,针对结构突变飞行器固连坐标系有平动和转动的情况 ,推导了惯性张量矩阵的变换关系。其优点是排除了复杂的三角函数计算 ,结构对称 ,易于在计算机上实现。

计算转子惯性张量的节点分析法

文中对梯形单元法作了改进，提出了一种计算转子惯性张量的多边形节点分析法。对于任意形状的旋成体，只须标出子午截面上节点的座标和材料密度，即可由文中编制的微机程序算出系统的总质量、形心位置和惯性张量。

利用手机传感器测定刚体的惯性张量

利用手机陀螺仪传感器和phyphox软件,记录手机在空中自由旋转时的角速度曲线,根据质心系中的总角动量和机械能守恒,可以确定手机惯性张量的相对值.在惯性张量的非对角元素为零的假设下,得到了对角元素相对值的解析表达式.如果考虑非对角元素,则可以用梯度下降算法求解,将结果代入欧拉动力学方程,验证了其正确性.

惯性张量及其特征值

在研究刚体定点转动中,若能求出刚体的主惯量及惯量主轴方向,将使求解大大简化。来文就如何求惯量主轴及主惯量介绍了两种方法。

机械传动系统的惯性位移量及其测试

本文着重讨论机械传动系统在运动过程中所存在的惯性位移量及其计算和测试方法。并指出惯性位移量可作为机械传动系统的质量指标和传动系统的空载损耗或传递效率的量度。

惯性张量平移和旋转复合变换的一般形式及其应用

在汽车等工业领域中包含多个复杂子系统,需要将不同子系统的惯量进行合成。基于实物测量的方法对测量设备要求较高、周期长、成本高,基于CAD测量的方法对模型完整度要求高、实时性差,基于现有的理论变换方法难以求解同时包含平移和旋转的复合变换。为此,从惯性张量和位置矢量的坐标变换关系出发,采用矩阵变换推导出了惯性张量分量矩阵平移和旋转复合变换的一般形式,进一步完善了理论变换方法,同时解决了惯性矩和惯性积的坐标变换问题,给出了变换关系中各项的物理意义,讨论了在不同简化条件下的理论结果。为验证推导的理论方法的有效性,分别采用该理论方法和CAD软件测量方法对包含三个组件的某系统的惯性矩、惯性积进行了合成,算例结果表明理论方法与CAD软件的测量结果一致,充分验证了推导的理论方法的有效性,相关结果可实现工程中多组件复杂系统惯量的快速合成,具有一定理论意义和工程使用价值。

惯性张量分析在涡旋压缩机振动优化中的应用

本文分析了基于离心力和力矩平衡计算的涡旋压缩机振动的优化和控制方法,以及在平衡控制中的关键因素和相关结论.在此基础上,作者引出了动能、转动惯量和惯性张量的概念,并分析了它们之间的联系和相互关系,并得出了惯性张量可以作为涡旋压缩机的振动优化的指标.最后,作者介绍了如何用PTCCreo通过惯性张量来优化涡旋压缩机的振动.

考虑旋转调制INS轴角误差的船体变形测量方法

旋转调制式惯导已成为舰船主惯导,在采用旋转调制式惯导进行船体变形角测量时,由于旋转轴与惯性测量组件的坐标系不完全重合,导致船体变形角中被引入与旋转相关的波动误差。针对这一问题,提出了考虑旋转调制惯导转轴倾角误差的船体变形测量方法。推导了单轴旋转系统转轴倾角误差与船体变形测量之间的数学关系,构建了含有轴角误差的状态观测数学模型,利用卡尔曼滤波器实现了船体变形测量的同时对转轴倾角进行估计。实验结果表明,所提方法可以估计出旋转调制惯导中存在的转轴倾角大小,有效提高测得船体变形角精度,其中水平方向提升到6″,纵向方向提升到6″,为利用旋转调制式惯导进行船体变形测量提供参考。

力学的基本概念(4) 惯性系力学规律的非客观性

用实例说明惯性系力学规律没有实际的参考物;导出有参考物的双质点的相对力学规律;分析从相对力学规律到惯性系力学规律时参考物应具有的客观上不存在的"条件";找出牛顿用实验的方法得出惯性系力学规律的客观原因.

充液航天器质量特性计算方法研究

充液航天器的质量特性对飞行动力学建模和控制设计有着重要影响。质量特性测量装置通常只能测出干重状态下航天器的质量特性,而充液状态下的航天器质量特性只能靠计算给出,其中如何计及各贮箱内液体的惯性张量是此类工程计算的难点。首先采用势流理论推导了任意形状贮箱内液体质量特性的一般表达式,包括全充液情况和部分充液情况,其中对部分充液情况考虑了自由液面小幅晃动的影响;然后采用三维有限元方法建立了液体质量特性的数值计算方法,并通过一个验证算例确认了该计算方法的有效性;最后应用该方法计算了一个充液航天器的质量特性,并研究了不同的液体处理方法对计算结果的影响。研究表明,工程上通常采用的“固化液体”处理方法所计算出来的转动惯量明显偏大,而所提出的计算方法具有更好的理论正确性和工程适用性。

转动惯量的任意轴定理

利用刚体转动惯量一般定义形式，经过一系列推导，证明出刚体对任意轴转动惯量定理．由此得到特殊形式的平行轴定理，垂直轴定理及广义垂直轴定理．并通过实例说明此定理在应用上简便。

财政支出拉动经济增长的惯性分析

经济量通常存在着一定的惯性 ,与物体的惯性不同 ,它是由外部变量的累计影响作用产生的由于财政支出对国民经济的增长有着积极的作用 ,而财政支出又有着比较强的滞后性 ,本文在财政支出拉动GDP增长的理论下针对财政支出的扩张拉动GDP增长的惯性进行分析。

基于旋量理论凯恩动力学方程的开链机器人动力学分析

简介了主动力旋量、惯性力旋量、偏速度旋量、偏速度旋量矩阵及开链机器人旋量理论凯恩动力学方程。以三连杆开链机器人为例分析了其动力学。

三轴气浮平台质量特性对调平衡影响的研究

建立了三轴气浮平台的动力学模型,通过运动仿真分析,研究了质心位置、转动惯量和惯性张量对台体平衡状态的影响。提出了动力学反演计算质心位置和惯性矩阵的计算方法,推导了计算公式。提出了调节质心和计算惯量矩阵相结合的方法。对仿真结果的计算以及实验数据表明,此方法可减小惯性矩阵测量误差带来的影响,使质心逐步接近于转动中心。