新型压电扭矩传感器动态特性研究

用动力学理论对压电扭矩传感器的动态特性进行分析，建立了扭矩传感器的数学模型，并推导出幅值误差的计算公式，指出该压电扭矩传感器不但能测量弹性力矩，且能感知一部分惯性力矩。最后采用冲击响应法对该扭矩传感器固有频率进行了测量，结果表明传感器的固有频率大于12kHz，满足设计要求。     

电荷放大器对石英传感器动态特性的影响

用控制理论对压电石英传感器的等效电路、电压放大器、电荷放大器对压电式传感器动态特性的影响等进行了深入的分析与研究。通过对电压放大器与电荷放大器的系统传递函数的分析指出,压电电压测量系统可等效为1阶环节和2阶惯性环节。由于1阶系统的存在,导致系统不能测量直流信号和变化比较缓慢的信号。该电压测量系统的缺点可通过加电荷放大器来改善,此时压电电荷测量系统的稳态灵敏度为d/CF,它只依赖于电荷放大器的反馈电容,与石英晶体和连接导线的电容无关。从而指出为了充分利用石英传感器,应用时最好连接电荷放大器。     

新型压电扭矩传感器的结构与标定

介绍了以压电扭转效应为基础的新型扭矩传感器。该传感器的扭矩测量晶组仅由3片石英晶片与4片半圆分割电极组成,它的主要特征是利用石英晶片的扭转效应,而不是常用的剪切效应。所谓扭转效应是指当压电晶体受到扭矩作用时,在压电晶体的某些表面产生扭转极化电荷的现象。利用积分法理论上得出该传感器量程的理论计算公式,通过静态,该传感器的测量范围为-9~9 N.m,而且具有良好的线性,该扭矩传感器的各项静态指标均达到了CIRP-STCC标准。同时动态标定表明,它的固有频率高达12 kHz.     

矿用卡车单位油耗的神经网络预测

利用TRAINCGF算法构建矿用卡车外部环境参数与卡车单位燃油消耗的BP神经网络预测模型。模型的输入信息为阶段产量、平均运距、平均高差、故障率、道路质量、司机操作、天气状况和日常维护,输出信息为单位油耗。BP神经网络模型为8-12-1结构,动量因子和学习因子分别为0.7和0.5。模型测试实验表明,相对误差最大值为4.5237%,相对拟合率值为0.9513,模型精度较高。该模型可为卡车油耗考核和油库进油提供参考。