基于大变形理论的机械手四维柔性位移感器研究及标定

本文针对柔性四维位移传感器各方向位移之间的耦合问题,对其位移与应变关系进行了研究。通过对弹性体表面应变片布片方案的优化以及采用基于悬臂梁模型的大变形理论,有效降低了x、y、z、θ_z四个方向之间的位移耦合,实现了对各方向位移的精确测量,并通过仿真分析验证了该模型及方法的正确性。最后,制作了四维位移传感器,并进行了实验测试及标定,结果表明该传感器不仅能同时进行多方向位移测量,还能把全量程测量误差控制在4%以内,尤其是x、y方向测量误差小于2%。实现了结构简单、测量范围大、测量精度高的四维位移传感器的设计及验证。     

基于激光位移传感器的小转角测量方法研究

针对结构刚度测试中的转角测量问题,提出了一种新的小转角测量方法。采用激光位移传感器测量待测物体的切向线位移值,再通过几何关系将其转换成转角值。建立了包含4个因素的误差数学模型,分析了±1°的测量范围内各误差因素分别对测量结果的影响,结果表明：光斑距刻线标志偏距Δl对误差的影响较大。应用本方法,针对一异形构件进行了扭转刚度测试,当Δl上下限为±1 mm时,测量误差在2%左右,验证了本方法的有效性和准确性。     

基于C Sharp的激光位移传感器校准装置测控软件设计

针对高精度激光位移传感器校准的需求,基于C Sharp设计了激光位移传感器自动校准装置测控软件,实现了对位移的测量、数据采集、数据处理、数据保存并显示结果等功能;测控软件对硬件设备的通信与控制采用了面向对象的编程思路,例如针对激光干涉仪、直线位移平台、数字多用表等设备,设计了相应的类,提高了软件的可拓展性,同时也便于系统硬件的升级;数据处理采用多种线性拟合算法计算激光位移传感器的线性度,满足不同情况下的参考需求;实验结果表明,测控软件系统运行稳定,数据的自动采集处理方便快捷,减小人工处理数据引入的误差,提高了激光位移传感器校准的准确性和效率。     

一种新型双金属片形变测试系统设计

针对传统双金属片形变检测方法误差大、效率低等问题,设计了一种基于激光位移传感器的形变测试系统。该系统基于"测位式"测试思想,利用非接触式激光位移传感器透过双层真空玻璃测量双金属片在不同温度下的形变量。系统以机械装置为基础,以计算机为上位机,并基于LabVIEW软件开发平台搭建控制系统,对激光位移传感器数据进行实时采集,并对采集的数据进行分析、处理、显示、输出,从而精确地测试出双金属片的形变量。试验结果表明:该系统性能稳定,各项控制功能均能实现。     

基于工业以太网的顶板离层检测传感器设计

针对传统的顶板离层检测方法存在测量精度低、测量结果无法自动上传的问题,设计了一种基于工业以太网的顶板离层检测传感器。该传感器采用2个拉绳式位移传感器检测顶板离层的深部和浅部位移量,通过位移检测电路将拉绳式位移传感器输出的电流信号转换为电压信号,供单片机采样;单片机根据采样的电压值,分析计算深部和浅部位移,得到顶板离层量;计算结果通过以太网自动上传,供地面监控计算机分析使用。测试结果表明,该传感器可以实现顶板离层位移的精确测量,测量误差为±2.5%,并可以方便地上传测量结果。     

基于线阵CCD的新型微位移传感器的研究

常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量.因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信号发生电路和采样保持电路等构成的实时信号处理电路组成,具有结构简单,线性度好,灵敏度高,测量频率高,分辨率高和实时性好等特点;介绍了其结构和工作原理,实验测试其特性,并将其应用于高频电-机械转换器动态特性的测量.研究表明该传感器的最大量程为0.2rad,分辨率为0.0002rad,最高测量频率为10 kHz,可应用于高频电-机械转换器等元件的微小角位移的特性的动态检测.     

基于CCD传感器的砂轮轮廓测量系统设计

为实现激光修整砂轮过程中的砂轮轮廓测量,分析了激光三角法的测量原理,并选用基于三角法的CCD激光位移传感器、精密电控移动平台和数字信号处理器(DSP)等搭建了砂轮轮廓测量系统。系统采用DSP设计传感器控制和数据处理电路,以实现其在激光修整砂轮过程中的应用。传感器测量精度验证实验和激光修整砂轮实验结果表明:CCD位移传感器的测量精度达7μm,所设计的轮廓测量系统能准确测量出砂轮轮廓,并成功应用于激光修整砂轮系统,具有良好的实用价值和应用前景。     

激光三角法在物面倾斜时的测量误差研究

相比传统的触针式测量,激光位移传感器因其高精度和非接触式测量的优点,在机械工程中已广泛使用。鉴于激光三角法的设计原理,当工件产生倾斜角时,激光位移传感器会产生误差。通过激光位移传感器、精密电移台、精密旋转台构建了实验测量系统,对测量数据使用Matlab进行分析,所用电移台的重复精度小于5μm,测得了不同倾斜角度下激光传感器的误差,用最小二乘法拟合进行了误差补偿。实验证明：误差标定后,激光传感器在测量倾斜物面时仍能保证高精度。     

一种柔性X-Y-Z-θｚ四自由度位移传感器的设计与实验

现有多自由度位移测量大部分是通过多个位移传感器组合而实现的,致使其多轴累积误差过大。 针对这一问题,提出一种基于单个弹性体感知元件来实现X-Y-Z-θz 四自由度位移测量的新方法并进行了实验验证。其中,弹性体采用大应变柔性材料,依据其移动端位移与固定端应变的对应关系,并通过设计应变片布片方案及电桥连接方式,获得了完善的四自由度位移测量方案,且较好地解决了四个被测参数之间的耦合问题。实验结果表明:X、Y、Z、θz四个位移量单独测量时,其测量误差分别为2.86%、2.57%、2.33%、1.08%。同时测量多个位移参数时,传感器也能准确地实现每个位移量的测量,且平均测量误差低于4%。     

非等齿耦合位移传感器的研究

为了提高位移传感器的测量精度,在最大开槽数一定时获得更多的极对数。对原有时栅位移传感器进行改进,提出了一种新的位移传感器结构,介绍了传感器的工作原理和结构。该传感器在最大开槽数一定的情况下,可以得到较多的极对数和测头数,从而利于提高测量精度。通过实验得出以高精度光栅为基准时传感器的角位移测量误差为±6.5″。     

多绕组电压互感器误差现场校验技术研究

针对多绕组电压互感器非计量绕组负荷对计量绕组误差的影响问题,本文通过对多绕组高压电压互感器等值电路分析和理论推导,对多绕组电压互感器的计量绕组误差构成进行了研究,提出了一种利用非计量绕组施加不同负荷实现各绕组漏阻抗的测量方法,并计算得到多绕组电压互感器的计量绕组负载误差和非计量绕组对计量绕组的误差影响量。计量绕组各测量点的空载误差测量采用低压侧参考误差方法实现,通过常规方法在一个较低电压下测量电压互感器空载误差及二次回路参考电压点和测试点的参考误差,计算得到互感器各测试点的空载误差数据。本方法无需使用升压器和进行导纳值、直流电阻的测量,并避免了分布电容对误差的影响,试验结果表明测量准确度可以达到检定规程要求。     

自创大型实训台在高职自动控制实训教学中的应用

本文来自于实验室建设和自动控制实训设备的自主研制科研课题。如何面对和解决实训器材短缺,我们做了大胆的尝试,自己动手研制出"给水台"、"观光梯"、"龙门吊"等大型综合实训台及与之配套PLC、单片机等核心控制器件实训台。这里重点对给水设备综合实训台的外观、结构、原理等做了介绍。就双泵转换给水电气控制实训过程式做为范例简介;强调了生产环节及安装工艺,给学生留有充分灵活地设计、安装、实际训练空间。该课题解决了我院自动控制类实训设备不足的问题,在相关课程的实训项目教学实施过程中发挥了重要作用,对于职业院校自动控制、机电一体化等专业教学实训实验设备自主开发、研制有借鉴意义。     

飞轮储能用电机可测性设计的应用研究

本文从模块化、层次化的思路出发,分析研究了飞轮储能用电机的可测性设计框架、分层标准和总体参数分析。提出了基于系统功能划分的电机可测性设计方案和对测试数据进行有效处理的方法,能够有效减少系统冗余测试和提高电机安全可靠性。     

一种新型光电编码器转角精度检测装置及实验分析

本文提出了一种检测系统,它提高了对光电轴角编码器转角精度检测的效率,并可在线检测及校正编码器精度。本装置内置激光自准直平行光管和多面体标准器,利用计算机控制进行检测、数据采集、数据处理,可直接显示检测结果,自动化程度高提高了检测效率。通过对检测系统特点和对检测数据进行分析,从中找到一些造成误差的因素。     

传感技术在船闸自动控制系统的应用

传感器在船闸自动控制在占有很重要的作用,传感器好坏直接影响船闸自动化控制程度。为提高船闸自动化控制技术,三峡船闸、葛洲坝船闸采用了水位检测、位置检测、位移检测等先进的传感技术。这些技术成功应用极大的提高了船闸自动化控制程度,本文简要介绍了传感技术在三峡船闸、葛洲坝船闸自动控制系统的应用。     

数控化、智能化纺织机械对自动控制技术的新要求

探讨了数控化、智能化纺织机械对自动控制技术的新要求,提出了专用控制器、工业以太网、个性化控制软件和研发过程的高速实时测试等应予关注的发展趋势。     

基于PMU的同步发电机在线参数辨识研究

针对同步发电机离线参数测量方法不能精确反映发电机运行特性,提出利用相量测量装置PMU实现对发电机运行参数的实时采集,从而实现发电机运行时参数的在线参数辨识。阐述了同步发电机5阶、3阶以及2阶数学模型及参数表示的物理含义;提出了利用PMU实时采集发电机机端电压、电流以及励磁电压、电流,在WAMS系统主站利用GA算法实现对发电机参数的在线辨识。辨识结果证明了发电机参数在线辨识的可行性和有效性,具有较高的理论价值和实际价值。     

仿真建模-上海电气MW级风机测试平台

风力发电产业的快速发展亟需稳定可靠的风机产品。通过仿真建模方式建设的风机测试平台作为一种风机研发设计和性能质量检验方法而倍受关注。本文研发设计了最高允许测试容量为3.6MW的双馈整机(DFIG)全功率测试平台,其采用了10kV中压并网电压和中压矩阵变频器,消除了常规测试台低电压并网的大电流弊端。文章重点讲述了测试平台仿真建模及研发设计关键技术,最后给出相关测试结果。     

基于ICAS算法的原动机仿真系统PI参数整定

原动机仿真系统是模拟原动机调速系统对电力系统机电暂态影响的重要装置,其速度电流调节器的参数设定长久以来主要依靠工程经验和反复修正得到,不仅耗时费力、准确度差,而且对装置的运行造成很大影响。新引入的遗传算法又存在早熟、收敛性差且不易于工程人员理解和参数辨识等问题。本文在分析得出速度电流综合调节器的本质为PI调节器的基础上,提出一种改进的混沌蚁群算法,以ITAE指标为目标函数对其比例系数K_p和时间常数τ_L进行整定。针对原动机仿真系统装置运用MATLAB编程比较传统算法、遗传算法和ICAS算法的控制效果,验证了该算法对PI参数整定的优越性。     

谐波对港口起重机功率因素的影响

针对港口起重机日益突出的电能质量问题,从理论上分析了谐波对功率因素的影响,并对实际运行中起重机的谐波、功率因数和ISU动态无功补偿效果进行了测试,结果表明空载时谐波电流有较大畸变,并导致功率因数降低。采用ISU动态无功补偿对基波的功率因素有明显的改善,但对总的功率因数提高不明显,且在空载时会产生较大的谐波电流。