基于传感器阵列的振动测试角速度算法研究

针对较高频率下多维线振动与角振动同时存在的复杂振动,加速度传感器阵列可以有效地测试六自由度参数.在关键的测试三维角速度的过程中,传统的积分方法使误差快速积累,在长时间测试的情况下严重影响精度.该文基于一种利用三轴加速度传感器阵列的四传感器配置方案,通过模型仿真对积分法、开方法等角速度解算算法进行比较,并提出一种组合算法,在保证精度的前提下解决了误差积累的问题,为长时间的振动测试提供了算法保证.     

平面传感器阵列测试振动角速度算法研究

针对平面加速度传感器阵列测量空间内高频复杂六自由度振动的新方案,提出一种将多种算法融合的组合算法。由于新方案中加速度计的安装位置在一个平面内,直接解算不能得到完整的振动参数,因此结合积分法、开方法进行设计,并最终得到完整的角速度解算数据。通过分析传感器输出方程中数据的内在联系,将解算数据不断更新迭代,保持解算数据的实时性和精确性。其在较长时间的仿真过程中误差始终保持在10-4量级,同时解决积分法的误差积累问题和开方法的符号误判问题。组合算法的设计,可保证平面内配置加速度传感器阵列进行振动测试的可行性。     

基于加速度计阵列的六自由度振动台测试方法研究

目前多自由度振动台缺乏方便有效的多自由度振动测试手段,通过探讨基于加速度传感器的六自由度振动测试方法,提出基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型,依据六自由度运动系统方程对该构型的运动状态进行了理论推导,并设计了具体的封装方法,最后对封装的加速度计阵列构型进行了多自由度振动测试试验验证。试验结果表明:所提出的基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型能够对角加速度进行测试与还原,简易可靠,可以作为多自由度振动的测试手段。本文提出的加速度计陈列构型有望被推广应用于现场低频振动测量或校准工作中。     

基于大阻尼比的双输出振动传感器

介绍了基于大阻尼比的双输出振动传感器的结构原理和技术性能。将电容传感和大阻尼比动圈传感技术相结合,在一个振动传感器上实现了可同时测量加速度和速度两种振动参量。利用大阻尼比动圈换能技术拓宽了传感器的频率特性和扩大了测量量程,且两种传感输出具有相同的幅频特性和相位特性。给出了系统运动方程,导出了振动传感器测量振动加速度和速度两种参量的频率特性和灵敏度。用此技术研制的双输出传感器可用于土木水利工程的低频和超低频振动测量,为工程振动测量提供了一种新仪器。也可用于强地震观测,弥补了单一强震加速度观测的不足,超低频强震速度测量可获取更加丰富地震信息。     

一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命分析方法

提出了一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命估计的频域分析方法。首先,对结构进行频响分析,得到在基础加速度激励下的应力频响函数矩阵,通过随机振动分析,得到结构应力的功率谱密度矩阵;其次,采用等效的Von Mises应力功率谱密度将多轴应力问题转化为单轴应力问题;最后,利用单轴应力疲劳寿命估计的频域分析方法对结构疲劳寿命进行估计。对一典型构件在多轴向随机激励下的疲劳寿命进行了计算,并与实验结果进行了对比。另外,对构件在多轴向同时激励与单轴分别激励的疲劳损伤结果进行了对比分析,表明多轴向同时振动具有明显的多轴效应,因此进行多轴向振动疲劳研究十分必要。     

结构模态分析的二维频域光学相干振动层析方法

二维频域光学振动层析(2D-OCVT)以低相干光干涉为原理,以高速COMS相机为检测器,通过分析振动结构表面反射光与系统参考光的干涉信号,可获取振动结构的位移信息,经频谱校正后可得到纳米级超高分辨率的振动位移精度。2D-OCVT系统可以实现线域振动测试,一次采集可同时获取线上多点的位移信息,并且可以利用output-only模态识别方法的优点,无需知道激振输入信号的信息就可以对梁结构进行实时模态分析。因为可以多点同时非接触测量,所以不用多个传感器(比如加速度传感器)或者移动单个传感器来获取梁结构上多点振动信息。实验结果表明,自搭建的2D-OCVT可以实现对0-1000Hz振动信号的精确检测,可满足工程结构高低频检测的需要,为工程结构振动模态分析提供了新工具。     

传感器阵列六自由度振动测试数值积分误差消除方法研究

利用多个加速度计组成的传感器阵列进行复杂振动测试,多组加速度计测试值可求解被测物质心线加速度及相对载体坐标系三轴方向转动角速度。对角速度、线加速度积分可求解被测物任意时刻相对于固定坐标系位置及姿态,达到六自由度复杂振动测试目的。针对积分过程中存在积分误差及随测试时间增加积分误差迅速增大导致速度、位移信号严重偏离实际问题,利用EMD分解获得多组经验模态分量(IMF),据IMF分量频率不同判断出积分误差成分并分离,获得实际积分结果。     

谐振梁在高量程加速度传感器非线性测试中的应用

介绍了一种高量程加速度传感器非线性的新测量方法。用谐振梁与振动台系统组成新的谐振系统．这一系统对振动台的振动信号具有放大作用,从而解决了用小量程振动台标定大量程加速度传感器非线性的难题。详述了用谐振梁法测量高量程加速度传感器非线性的实际操作过程,总结了试验过程中的方法和经验,对高量程加速度传感器非线性测量具有实际指导作用。     

基于测量加速度微分量的传感器

在工程振动和强地震动测量中,一般测量加速度、速度或位移.近几年的研究表明,加速度的微分量(即加加速度,单位为m/s3)与力的变化率成正比,与物理破坏过程有密切关系,在现代技术的发展中有着很多应用, 如高动态运动飞行器的跟踪测量、结构抗震新机理研究、高速机械加工的自动控制、高速列车和电梯舒适度的测量、通信设备的抗震性能检测均需要加加速度参量的测量,加加速度的精确测量和加加速度计的研制愈来愈引起工程界的重视.介绍了能测量加速度微分量传感器(又称加加速度计)的结构原理、技术性能、校准结果和地震波实测比对结果,实验结果证明,传感器具有良好的性能.该传感器已在结构抗震实验中得到了应用,取得了理想的结果.     

车用LED阵列高效智能驱动技术研究

提出利用多传感器组建传感器阵列的多个车用LED回路的检测方案,研制阵列传感器,给出传感器阵列的数理统计信息融合算法,组建利用传感器阵列信息控制LED群系统,理论分析和实验表明;该系统可以实现多回路LED的智能控制,提高车用LED的工作效率和可靠性,可以广泛应用于车用LED控制领域。