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基于直驱并联机构的六自由度振动校准系统研究 被引量:2
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作者 翟国栋 常浩 +4 位作者 刘志华 蔡晨光 王耀辉 王利民 孙瑞峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期414-423,433,共11页
直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种... 直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略。在实验样机上进行力矩前馈补偿,实验结果表明,在开放伺服程序增加力矩前馈补偿后,可以降低该机构在运动时的跟随误差,进行不同幅值单自由度正弦运动时,跟随误差分别下降40.32%、39.04%、43.24%、48.19%。并对振动台进行了性能检测,在平台基础上,搭建激光测量系统和数据采集模块,进行传感器校准和性能分析,平台横向振动比较小,谐波失真度均小于2%,平台具有较好的稳定性和性能。 展开更多
关键词 六自由度振动校准系统 虚功原理 动力学前馈补偿 传感器校准
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基于六自由度振动台的车辆构架运动姿态测量 被引量:2
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作者 韩志 陈春雷 +2 位作者 傅强 郝晋斐 程朝阳 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期562-567,共6页
轨道几何动态检测是保障列车安全运营的重要手段,而车辆构架运动姿态测量结果的准确性直接影响到轨道几何动态检测的可靠性。为提高车辆构架运动姿态检测的准确性,提出了一种基于六自由度振动台的构架运动姿态测量方法。在模拟构架上施... 轨道几何动态检测是保障列车安全运营的重要手段,而车辆构架运动姿态测量结果的准确性直接影响到轨道几何动态检测的可靠性。为提高车辆构架运动姿态检测的准确性,提出了一种基于六自由度振动台的构架运动姿态测量方法。在模拟构架上施加不同的激励信号,利用安装测点布置位置上的4个三轴加速度计采集加速度信号,通过快速傅里叶变换的频域积分方法和基于位移数据的姿态计算算法,将加速度信号转化为模拟构架几何中心的位移及转角,并以六自由度振动台的输入信号作为标准,开展构架姿态测量方法的验证试验,结果表明构架姿态测量算法的横向位移、垂向位移、侧滚、摇头中误差分别小于0.04 mm,0.03 mm,0.05°,0.03°。 展开更多
关键词 计量学 姿态测量 车辆构架 六自由度振动 频域积分
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六自由度电液振动台矩阵控制方法误差分析 被引量:3
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作者 徐显桩 关广丰 +2 位作者 沈如涛 熊伟 王海涛 《液压与气动》 北大核心 2020年第1期48-53,共6页
多自由度电液振动台常用于大型结构或试件的振动环境模拟,考核被试件在振动激励下保持原有性能的能力。控制系统是多自由度电液振动台的关键技术,普遍采用矩阵算法来实现铰点空间与自由度空间的互相转换。矩阵算法运算量小,实时性高,但... 多自由度电液振动台常用于大型结构或试件的振动环境模拟,考核被试件在振动激励下保持原有性能的能力。控制系统是多自由度电液振动台的关键技术,普遍采用矩阵算法来实现铰点空间与自由度空间的互相转换。矩阵算法运算量小,实时性高,但其相对于运动学分析算法存在一定的解算误差。以激振器正交布置的典型六自由度电液振动台为研究对象,详细分析矩阵控制算法的解算误差。分别介绍了基于矩阵算法的控制策略与基于运动学分析的控制策略,介绍了运动学加速度正/反解算法。实验研究表明,对于激振器以正交形式布置的多自由度电液振动台,平台位姿越大,矩阵算法的控制误差越大,自由度之间的耦合也越大。综合考虑算法的误差以及执行周期,给出一种矩阵运算与运动学分析相结合的控制策略,为多轴电液振动台实时控制系统的设计开发提供理论基础。 展开更多
关键词 自由度电液振动 矩阵控制 运动学分析 误差分析
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三轴六自由度液压振动台性能分析 被引量:2
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作者 蔡佳敏 张兵 +3 位作者 黄华 汤少东 朱方正 韩俊伟 《液压与气动》 北大核心 2020年第12期51-57,共7页
性能分析是三轴六自由度液压振动台交付使用之前必须进行的工作,主要包括:加速度波形失真度、信噪比、不均匀度和横向比,位置波形失真度等。围绕上述性能分析范畴并结合振动试验相关技术规范,给出各性能指标测试和计算方法,并对所研制... 性能分析是三轴六自由度液压振动台交付使用之前必须进行的工作,主要包括:加速度波形失真度、信噪比、不均匀度和横向比,位置波形失真度等。围绕上述性能分析范畴并结合振动试验相关技术规范,给出各性能指标测试和计算方法,并对所研制的振动台进行大量实验以评估各个性能参数;研究结果表明,所研制的液压振动台满足加速度不均匀度不大于15%、信噪比大于45 dB、失真度不大于15%、横向比不大于15%和位移波形失真度不大于5%的设计预期,为研制和使用三轴六自由度振动台提供技术参考。 展开更多
关键词 自由度液压振动 加速度不均匀度 加速度横向比 背景噪声 波形失真度
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运用摄像法实现对刚体六自由度低频运动的观测 被引量:3
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作者 杨世民 王春海 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期380-383,共4页
提出了一种观测六自由度振动的新方法,其基本原理是利用视觉摄像机监视被测物体,将物体图像实时采入计算机,通过对被测物体上三个特征点的成像位置变化的分析,计算出被测物相对于摄像机的六自由度振动.该测量方法属于绝对测量,尤... 提出了一种观测六自由度振动的新方法,其基本原理是利用视觉摄像机监视被测物体,将物体图像实时采入计算机,通过对被测物体上三个特征点的成像位置变化的分析,计算出被测物相对于摄像机的六自由度振动.该测量方法属于绝对测量,尤其适用于任意低频运动的测量。 展开更多
关键词 低频振动 摄像法 振动测量 六自由度振动 刚体
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六自由度电液振动台自抗扰控制方法 被引量:9
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作者 魏浩 关广丰 +1 位作者 熊伟 王海涛 《液压与气动》 北大核心 2020年第3期45-50,共6页
电液振动平台易于实现低频大位移、大推力的振动激励,对于大型结构或试件的振动模拟试验具有重要价值。在工作环境中,常规的三状态控制器无法补偿由柔性基础及干扰力引起的扰动,其控制精度受到限制。为提升系统的跟踪精度,采用自抗扰控... 电液振动平台易于实现低频大位移、大推力的振动激励,对于大型结构或试件的振动模拟试验具有重要价值。在工作环境中,常规的三状态控制器无法补偿由柔性基础及干扰力引起的扰动,其控制精度受到限制。为提升系统的跟踪精度,采用自抗扰控制器控制六自由度电液振动平台。对单个阀控缸机构设计自抗扰控制器后,结合三状态顺馈、位姿正解与雅可比矩阵完成对平台的加速度控制。通过位姿阶跃响应,加速度正弦运动及频率特性仿真,证明自抗扰控制方法对六自由度电液振动台具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 自由度电液振动 自抗扰控制 广义干扰观测 位姿正解 三状态控制器
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多通道主动隔振的分布式与集中式控制
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作者 莫鑫 杨柳 +2 位作者 黄刚 连华东 林喆 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期84-95,共12页
面向超精密加工、精密测量仪器对环境振动的隔离需求,针对对称布局的四足主动隔振平台,分析研究集中控制和分布控制方式在六自由度方向上的隔振性能。文章首先构建了四足隔振平台的六自由度动力学模型和振动传递模型,分别给出了集中式... 面向超精密加工、精密测量仪器对环境振动的隔离需求,针对对称布局的四足主动隔振平台,分析研究集中控制和分布控制方式在六自由度方向上的隔振性能。文章首先构建了四足隔振平台的六自由度动力学模型和振动传递模型,分别给出了集中式和分布式两种主动隔振控制方法,给出了对应的振动传递解耦条件和振动传递函数。在此基础上通过振动传函分析,导出了六自由度隔振频率与阻尼系数的参数调整方法,最后通过仿真计算验证了两种控制方式的有效性。理论分析与仿真计算结果表明,集中式控制可独立调控六自由度隔振性能,通过8个控制增益独立改变三个线振动方向上的隔振阻尼与刚度,通过6个控制增益独立调整3个角振动隔振频率,实现振动速率功率谱的50%至90%以上的大幅衰减。分布式控制针对每个支撑足进行独立调控,便于调试与组合应用,可通过三组6个控制增益独立调整三个线振动方向上的隔振频率与阻尼,通过交叉关联性来调控角振动自由度方向上的隔振性能,实现振动速率功率谱90%以上的大幅衰减。 展开更多
关键词 主动振动隔离 分布式控制 六自由度振动控制 四足隔振平台
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基于振动台试验的加速度积分位移 被引量:2
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作者 郭翔鹰 李长坤 +2 位作者 陈春雷 韩志 梁志明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期179-187,共9页
轨道不平顺是铁路车辆系统振动的主要激励源,车体构架运行姿态的变化会对轨道几何不平顺检测精度造成影响.理论上可通过位移传感器对车体构架的运行姿态进行测试,但多数情况下测量困难且精度较低,而采用加速度传感器测试,又存在各种噪... 轨道不平顺是铁路车辆系统振动的主要激励源,车体构架运行姿态的变化会对轨道几何不平顺检测精度造成影响.理论上可通过位移传感器对车体构架的运行姿态进行测试,但多数情况下测量困难且精度较低,而采用加速度传感器测试,又存在各种噪声干扰,使积分位移中含有趋势项漂移误差.针对此类问题,提出了一种从加速度数据中获取位移时间序列的低频衰减频域积分方法.该方法从测量加速度积分开始,采用基于滑动平均的最小二乘法预处理方法,去除积分过程中的噪声产生的误差,还原实际由于轨道不平顺产生的振动响应.结合滑动平均方法、高通滤波器和频域积分,通过多次平滑、滤波和积分,得到重构位移信号,避免了信号的失真.该方法的主要优点是重构位移不存在长周期漂移.通过与振动台实测数据的对比分析,验证了该方法的准确性和可靠性. 展开更多
关键词 轨道不平顺 加速度积分 频域积分 位移重构 六自由度振动 低频衰减
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可重复使用航天器IMU动态精度评估方法
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作者 任焜 龚宇莲 +1 位作者 蔺玥 颜军 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第5期38-46,共9页
可重复使用航天器使用的惯性测量单元(IMU)既需要满足空间段长期在轨使用需求,又需要满足再入大气过程较严酷的力学振动环境及高动态下的高精度导航需求.针对可重复使用航天器对IMU的需求,本文对研制过程中动态精度设计和验证方法进行... 可重复使用航天器使用的惯性测量单元(IMU)既需要满足空间段长期在轨使用需求,又需要满足再入大气过程较严酷的力学振动环境及高动态下的高精度导航需求.针对可重复使用航天器对IMU的需求,本文对研制过程中动态精度设计和验证方法进行了总结,并介绍了一种六自由度振动IMU精度试验方法,该方法能够更真实模拟再入力学环境,可从系统需求出发,对IMU动态精度进行综合评估,为其他天地往返类型航天器提供参考. 展开更多
关键词 惯性测量单元 频率特性 六自由度振动 可重复使用航天器 评估
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