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船舶轴功率测量系统的误差分析与应用研究
| 论文题名： | 船舶轴功率测量系统的误差分析与应用研究 |
| 关键词： | 功率测量系统;船舶轴;光电非接触式;误差分析 |
| 摘要： | 轴功率监测量的方法多样，各种检测仪器性能各异，结构形式繁多，它们在不同的场合及环境下各有一定的使用价值。但使用时都要做大量的准备工作，如传感器的反复安装、信号的传输等问题，因此提高轴功率测量的准确度、数据的可靠性尤为重要。从实际出发，对正在研发的一套基于相位差原理的光电非接触式轴功率测量系统进行误差分析研究，以期提高轴功率测试的精度，为仪器后续开发和在船上现场使用作指导。 理论分析FPGA计数误差产生原因，针对产生原因，提出降低FPGA计数误差的有效措施，对脉冲信号进行分频，通过实验指导计数频率的选择。另外，在轴系实验平台上进行轴功率测量，以频率312.5 kHz进行计数，验证光电码盘角度的测量数据结果的稳定性。 对光电非接触式轴功率测量系统环境误差进行分析，提出了一种特殊的逻辑运算方法来降低或者消除温度对测量的影响；其次分析振动对光电非接触式轴功率测量系统的影响，并采用“补偿法”进行修正：一种是前后沿补偿法；另一种是另外再安装一组光电开关传感器来降低或者消除由振动带来的测量误差。 从光电码盘机械安装的角度来分析，采用求平均值法以及3σ法则来减小光电码盘安装倾斜带来的测量偏差，采用中位值滤波法和算术平均滤波法相结合来实现滤波减小由偏心现象带来的测量误差。 采用光电非接触式轴功率测量系统在轴系试验平台上进行试验，验证测试系统的扭矩转速特性误差，得出光电非接触式轴功率测量系统无扭矩转速特性；对转轴的非线性误差进行分析，提出采用线性插值法对扭矩测量值进行校正；采用统计分析的方法对光电非接触式轴功率测量系统进行不确定性分析，得出光电非接触式轴功率测量系统的不确定度能够达到测量的要求。 |
| 作者： | 李利瑶 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 周新聪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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