原文传递
六自由度运动多参数综合测试技术的研究
| 论文题名： | 六自由度运动多参数综合测试技术的研究 |
| 关键词： | 六自由度平台;复合加速度计;位姿跟踪;动态标定;运动仿真 |
| 摘要： | 本文针对六自由度运动测试技术的国内外现阶段研究状况,在理论和实验技术方面进行了探索性研究,主要创新成果及结论如下:在推导平台上任意一点的加速度矢量与特征点的线加速度和角加速度间输出的关系基础上,本文设计的多运动参数测量组合可提供平台质点沿横滚、俯仰、航向轴的线加速度信息和角加速度信息,及平台上任意一点的加速度矢量.通过坐标转换矩阵的解算,可得到加速度、积分所得六维速度等运动矢量沿大地坐标系的分量.针对平台运动测试特点,提出一种全新的压阻式复合惯性加速度传感器i的设想.围绕复合加速度传感器的设计、分析和处理等相关问题,重点对其敏感结构进行了分析,详细给出了其结构、工作原理及信号获取方式,通过应力集中槽的设计,可方便地调整系统参数,并使结构具有解耦性.文章用广义板理论和有限元平板壳元素与三维实体元素的组合方法,建立了弹性体的有限元分析模型,通过静力和模态分析,证明此结构具有良好的结构灵敏度、线性度及很小的交叉耦合,并给出结构振动及动力特性计算结果为避免由运动参数实时计算变换矩阵及动态误差补偿,而对系统响应造成的影响,本文设计了基于一维测距的位姿跟踪系统.现有的超声波3D测量系统只能提供提供运动系统的平动信息,而本文提出的超声测距阵列,通过采用基于假设检验的数据融合技术,可对平台运动进行全行程六自由度跟踪测量.并通过实验及结果分析,得出在运动伺服系统影响下,六自由度平台运动跟踪精度的一些规律.针对平台运动高分辨率、超低频响应测试要求,本文采用激光干涉绝对法,运用随机信号分析原理,对线加速度与角加速度复合传感器的频带特性、阻尼特性和动态响应、灵敏度、横向灵敏度、线性度等指标设计并进行了完整的标定及评估方案.根据传感器件分立标定结果,分别对平台在规则运动和随机加速度信号激励下的运动仿真情况进行了测试,证明所设计的运动测量系统对平台规则运动成分有良好的追随能力,同时也可以较好地复现随机加速度环境. |
| 作者： | 迟晓珠 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 金鸿章 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
