多维力传感器静态标定装置的研究进展

为保证多维力传感器测量准确度,必须对该传感器进行静态标定,因此研究多维力传感器静态标定装置具有重要意义。首先,从多维力传感器静态标定需求出发,按工作原理将目前国内外主流使用的多维力传感器静态标定装置划分为静重式和叠加式这两类。然后,介绍了砝码式、杠杆式、自动式这三种静重式多维力传感器静态标定装置和液压式、龙门式、试验机式、移动平台式、电机式这五种叠加式多维力传感器静态标定装置的工作原理,对各种装置的国内外研究现状和存在不足分别进行了评述,并分析对比了各种装置的关键技术特点及优缺点。最后,从通用性、重复性、多维力模拟能力、成本效益等方面对多维力传感器静态标定装置进行了展望,指出了装置的设计和实施面临的挑战。该研究为后续多维力传感器静态标定装置的研创提供了参考。

新型全自动汽车转向参数检测仪校准装置

对汽车转向参数的标准要求以及校准规定进行分析,研制了一种新型全自动校准装置,并对检测仪进行校准。新型校准装置通过伺服电机驱动设备进行自动砝码加载,计算机自动完成加载控制,可实现对机动车转向力和转向角各个量程的全自动校准,并按照用户的设定自动完成测试。通过提高砝码的精度与编码器的精度、分辨率,可以提高该装置的校准精度。

1mN~10N力标准装置控制系统研制

基于1mN~10N力标准装置控制系统的设计研制为背景,介绍了力值标准装置的分类、原理、结构和组成。装置采用国内首创的设计结构,减小了力值复现不确定度,提高了力值标准装置的计量性能,为力值计量工作提供一种全新支承方式的静重式微小力值量值传递的手段,解决了高准确度微小力值传感器的量值溯源问题。装置技术指标达到测量范围1mN~0.5N,力值不确定度1.0×10^(-4)(k=2);测量范围0.5N~10N,力值不确定度4.0×10^(-5)(k=2)。该装置的控制系统、智能监控系统设计要点等,为力值专业的计量和测试人员提供了研究微小力值量值传递标准装置设计的技术指导,从而促进了高准确度微小力值的计量保障工作在全国范围内的深入开展。

一种改进的三维模糊控制设计方法

针对传统三维模糊控制器模糊规则多,在实际应用中不易实现,输入量之间相互耦合的问题,提出一种PID与模糊混合(M)型控制器。该控制策略是把三个输入量分别为偏差、偏差变化、偏差的偏差变化的一维模糊控制器加权融合实现混合(M)型控制器,解决了多变量模糊控制中的规则数量几何爆炸问题,具有更大的可控范围。针对传统模糊控制不能消除系统静差的缺陷,吸收增量式PID控制递推累加的形式,对偏差进行积分,混合(M)型控制器实现了对系统静差的消除。此外介绍了M型控制器的参数整定方法,并对其稳定性进行了分析。仿真表明,M型控制器控制效果比二维模糊控制和PID控制都好。

一种简化的三维模糊制器

针对三维模糊控制器规则多,结构复杂,难以实现的问题,提出了一种简化的三维模糊控制器。该方法是把三个输入量分别为偏差、偏差变化、偏差的偏差变化的一维模糊控制器加权融合实现简化的三维模糊控制器。并提出了根据不同类型的被控对象设置三个加权系数。加权系数具有粗调、细调和微调的作用,类似于传统PID调节器的比例、积分和微分,实现对系统静差的消除。

静重式力标准机独立加码过程仿真与优化分析

以100 k N的砝码加载过程为研究对象,从理论上提出一种消除逆程现象的方法。首先提出一种独立平滑加载方法,保证组合出的力值逐渐增大或者减小,使力值曲线平滑;并且建立数学模型,找到加载时进入平滑加载时间的有效区间;然后用Matlab进行仿真分析与优化。仿真优化结果表明:运用独立平滑加载从理论上可以消除逆程现象。

砝码摆动对静重式力标准机标准力值的影响

静重式力标准机是力仪测试中应用最普遍、准确度等级最高的力标准机,它是以砝码串的重力作为标准力值。针对力标准机工作过程中砝码串的摆动现象,分析了现象产生的原因,提出了摆动角的测量和计算方法,并对砝码串的摆动过程进行分析和计算,得出了砝码串摆动对标准力值影响量的大小。将得出的摆动影响量与标准力值的允许误差进行对比分析,给出了较为合适的判断依据。

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

采用溶剂法合成了系列咪唑啉季铵盐缓蚀剂,并利用红外光谱仪对其结构进行了分析。采用静态失重法分析了缓蚀剂在1mol/L的盐酸介质中的缓释效果;利用铁与硫酸铜的氧化还原反应分析了缓蚀剂的成膜性能;采用扫描电镜、电子能谱仪对腐蚀产物进行了表征和分析。结果表明,油酸咪唑啉季铵盐具有较好的缓释性能,氯化苄比硫酸二甲酯季铵化后的缓释性能好。在20℃下,当缓蚀剂的浓度为1400mg/L时,油酸咪唑啉氯化苄季铵盐对A3钢片的缓释率达到99.05%,在其表面形成较强的保护膜,表面点蚀较弱,抗腐蚀性较好。极化曲线测试表明合成的缓蚀剂均为阴极抑制型缓蚀剂。