复杂结构刚体惯性参数识别方法与试验

为了高效精确地识别复杂结构刚体的惯性参数,基于频响函数质量线法,设计了惯性参数识别试验装置。采用多体动力学仿真分析了系统刚度与阻尼、噪声、激励点坐标误差、响应点坐标误差、激励角度误差以及传感器安装角度误差对惯性参数识别精度的影响规律。借助搭建试验装置,对已知惯性参数的样件进行识别,惯性参数误差都在5%以内。表明基于频响函数质量线法的试验装置可以高效精确地识别复杂结构刚体的惯性参数。     

电加热微型反应器模糊控制系统设计

电加热微型反应器是属于高阶大惯性对象,采用传统的控制策略,很难满足过渡过程短、超调量小、稳态精度高的控制要求.针对这类大惯性对象,设计了一个参数自校正模糊控制系统.采用Matlab对设计的系统进行仿真,结果表明系统具有过渡过程短、稳态精度高且无超调的优点.     

一种无机械平衡调节器自行车机器人的惯性参数辨识

针对一种前轮驱动自行车机器人样机的惯性参数难以直接获得、控制器参数整定效率低和平衡控制效果差的问题,基于欠驱动力学特性对系统进行惯性参数辨识,并对辨识结果进行平衡控制试验验证.采用拉格朗日方法分析系统的力学机理,结果发现,其中包含有欠驱动子系统,若将该子系统进行变量分离,可以推导出系统的惯性参数辨识模型;根据惯性单元等传感器的实测信息,引入遗传算法对模型进行求解,辨识出了系统的惯性参数.样机试验结果表明,根据辨识出的惯性参数可以快速整定出控制器参数并实现样机在水平面上的稳定平衡行走,验证了辨识方法的有效性.     

惯性定位系统的一种数据接口的设计

惯性定位系统在区域测量、海洋和航空测量等方面均有广阔的应用前景。惯性测量精度通常要求比惯性导航精度高几个数量级。为此,从惯性平台到数据处理计算机的接口是很重要的。该文介绍了对一种惯导系统数据接口的分析,以及惯导系统与数据处理计算机的接口电路的设计。实际使用结果表明,分析结果是正确的,接口电路工作可靠,功能较为完善。     

宽频惯性基准谐振抑制陷波器参数优化方法

宽频惯性基准(H-IRU)能够提供一束稳定于惯性空间的参考光束,作为捕获、跟踪与瞄准(ATP)系统视轴的惯性参考.根据H-IRU的弹簧-质量模型推导了系统的传递函数,并对系统的频响特性进行了辨识实验.为了抑制H-IRU柔性支撑结构引入的低频谐振,提出了一种改进型陷波器.为了避免因陷波器参数设计不合理导致谐振抑制效果不理...     

基于量子粒子群算法的惯性保险机构优化设计

针对子母弹子弹引信的工作特点,根据引信设计要求和引信安全性设计准则,提出了一种新型的引信惯性保险机构. 建立了引信惯性保险机构的数学模型,并利用量子粒子群算法对其设计参数进行了优化. 通过运动学仿真模拟试验表明,引信惯性保险机构可以正常工作,验证了其设计原理的正确性.     

惯性测量系统简化模型的研究

针对非导航惯性测量系统，研究测量模型的简化问题。对于短时惯性测量系统，讨论了多种简化方法，并在误差仿真的基础上，提出了实用的简化模型，为汽车运动参数测试等应用提供了算法依据。     

数字开关液压系统中流体惯性效应分析与实验

以数字开关液压系统中的流体惯性效应为研究对象,基于高速开关阀动力学模型与动态管路传输模型,结合管路中压力波传播特性,构建两位两通高速开关阀匹配惯性管的阀控缸液压系统分析模型,实现高速开关阀输出特性与惯性管内流体动态压力变化的实时耦合,分析了两者之间的耦合作用,并通过实验验证了流体惯性效应的存在.实验结果与分析模型Ⅱ(包含阀芯动力学模型与流体惯性效应)结果一致性较好,表明分析模型Ⅱ下的压力波传播过程可以表征惯性管内的流体惯性效应与寄生液感效应,高速开关阀的动态特性直接影响惯性管内压力波传播特性,可为数字开关惯性液压系统的设计提供依据.     

汽车惯性参数测量研究

为总结和分析汽车惯性参数测量技术的研究进展、发展趋势和提高测量精度,分析了惯性参数对汽车动力学特性的影响,进而从汽车惯性参数的辨识和试验台测量2个方面对汽车惯性参数测量技术进行综述;在辨识汽车惯性参数时,应当根据采用的汽车动力学(操纵、平顺或行驶)模型进行相关的试验,考虑输入和输出试验数据测量精度对辨识结果的影响;汽车惯性参数测量试验装置从传统的单参数测量装置发展到了多参数汽车惯性参数测量装置,主要采用复摆原理或力/运动原理进行测量。试验台的摩擦和支撑系统的刚度是影响测量精度的2个主要因素,采用系统动力学的方法建立汽车惯性参数测量试验台的摩擦和弹性补偿模型,对试验台摩擦和弹性的影响进行分析。结果表明:汽车惯性参数测量试验台开发过程中,采用轻量化设计和测量误差分析技术指导试验台的优化设计是十分必要的;提出的汽车惯性参数测量试验台的摩擦和弹性计算方法,提高了测量精度。     

惯性破碎机的弹性支承刚度

为了合理地选择惯性破碎机弹性支承刚度 ,保证机器稳定运转 ,在研究惯性破碎机动力学的基础上 ,通过对其振动系统进行分析 ,求得机器振动系统的自振频率 ,由此建立了合理选择弹性支承刚度的计算公式 ,为惯性破碎机支承弹簧的设计计算提供了基本依据     

离合器式螺旋压力机惯性控制器的仿真与试验研究

本文对离合器式螺旋压力机的关键部分——离合器惯性快速脱开装置进行了理论分析和试验研究,设计制造了一台惯性控制器模拟装置,并对其作了数字仿真和大量测试.证明了此种控制器的可靠性;确定了脱开时间与各种参数,如主螺杆角加速度、惯性块转动惯量等的关系和控制气压对脱开时刻的调节作用,为惯性控制器的实用设计提供了理论基础和依据.     

高精度静电惯性传感器

高精度静电惯性传感器是卫星重力测量、空间引力波探测和航天器微重力测量等应用领域的关键技术之一.本文介绍高精度空间静电惯性传感器的基本工作原理,给出惯性传感器的噪声模型,明确惯性传感器主要指标的设计原则,阐述惯性传感器的地面测试方法,基于惯性传感器敏感探头、检验质量和极板框架的精密结构体系,以及惯性传感器平衡间距、偏置电压、载波电压和反馈电压的参数设计,实现了惯性传感器分辨率10^-8到10^-12m/s²/Hz^1/2量级的性能指标,满足了不同航天任务对惯性传感器量程和分辨率的需求,最后对更高精度的惯性传感器研究进行展望.     

激光陀螺捷联惯性导航系统中惯性器件误差补偿技术

为了提高激光捷联惯性导航系统的导航精度，对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明，并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析，在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型，提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法，给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式。分析结果表明，惯导系统误差主要由惯性器件测量误差引起，为了有效补偿惯导系统的系统误差，必须针对具体的惯性器件进行误差补偿，实际测试结果证明，该计算方法精度较高，可以有效提高惯导精度。     

模糊控制器在高阶水位控制中的设计及应用

在高阶大惯性环节对象的控制问题中 ,采用普通PID难以实现其良好的控制作用 .设计了一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器和模糊控制器 ,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数 ,水位控制实验结果表明 ,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果 ,明显改善了系统的动态性能和稳态性能 .     

非惯性参考系中弹性薄板的动力学性态：在参数激励与强迫激励联合？…

研究非惯性参考系中弹性薄板的大范围运动与大变形运动相互耦合时的动力学性态,利用多尺度得以了参数激励与强迫激励联合作用下非惯性参考系中弹性薄板主共振－基本参数共振时的分叉响应方程,用数值分析模拟法讨论了每个物理参数对该系统动力性能的影响。     

模糊控制器在高阶水位控制中的设计及应用

在高阶大惯性环节对象的控制问题中，采用普通PID难以实现其良好的控制作用．设计了一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器和模糊控制器，根据偏差和偏差变化率来实时调整参数，水位控制实验结果表明，这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果，明显改善了系统的动态性能和稳态性能．     

惯性测量单元全自动简易标定台设计

针对传统惯性器件标定台价格昂贵且体积庞大的问题,该文提出了一种全自动简易标定平台.以传统“三轴嵌套”模式为基础,设计了标定台的机械结构;考虑惯性传感器中的误差因素,建立了相应的线性误差模型,通过拟合载体坐标系下的输出和IMU传感器的输出获取误差参数,得到IMU在载体坐标系下的输出;以MPU9250芯片为基础,根据六位置标定法,得出芯片中陀螺仪与加速度计的标定结果.将标定后的MPU9250与高精度的MTI-300进行了对比分析,并结合人体行走定位实验,检验了标定效果.结果表明：该文设计的简易标定台能够有效提高IMU的测量精度,与商用系统相比整个系统欧拉角测量误差均方根降低至3.5以下.     

用CT及图像处理系统测定人体惯性参数方法的研究

本文通过分析,验证建立了一种研究人体惯性参数方法—CT法。用CT对5例青年活体样本进行断层扫描,用计算机图像处理系统对图像分析后计算其惯性参数,并与重心板测量结果比较,证明了CT法测量结果的准确性。     

惯性通道式发动机液力悬置仿真分析

液体在液力悬置的上下液腔间流动时的阻尼消耗振动能量,通过运用机械振动学、流体力学知识,建立惯性通道式液力悬置的力学模型,对其刚度和阻尼进行数学描述,分析其影响因素,开发液力悬置动态特性和"发动机-液力悬置-车体"系统隔振效率的仿真软件包。     

非惯性参考系中弹性薄板的动力学性态在参数激励与强迫激励联合作用下的动力学分析

研究非惯性参考系中弹性薄板的大范围运动与大变形运动相互耦合时的动力学性态．利用多尺度法得到了参数激励与强迫激励联合作用下非惯性参考系中弹性薄板主共振－基本参数共振时的分叉响应方程,用数值分析模拟法讨论了每个物理参数对该系统动力性能的影响．