一、双轴倾角传感器耦合干扰的补偿(论文文献综述)
林嘉睿,俞吉洙,杨凌辉,张饶,邾继贵[1](2021)在《分布式测量系统的分级几何约束定向方法》文中指出分布式测量系统借助辅助装置来构建几何约束条件以完成定向,而约束精度和数量易受到现场条件环境的制约。针对测量空间欠约束定向的问题,研究一种基于倾角传感的基准长度定向方法,该方法引入高精度的倾角传感器与测量单元结合,通过倾角传感的水平约束建立相对位姿定向模型并将系统定向过程进行分级处理,借助高精度的测角仪器提供内部角度约束,可以减少外部基准长度的约束条件个数。以室内空间测量定位系统作为实验平台,搭建组合系统样机,验证外部欠约束条件下的定向条件数目及分布对系统精度的影响。实验结果表明,所提方法在保证定向精度的同时,能够有效减少定向过程中所需的空间约束条件个数,并具有较好的稳定性,而且可以提高分布式测量系统的组网效率和复杂环境适应能力。
张彤[2](2021)在《环轨起重机多卷扬同步控制系统研究》文中指出近年来,随着吊装设备模块的大型化,起重机在朝着超大型化方向发展。环轨起重机因其结构组成简单、承载能力强、接地比压小、可以集装箱式模块化设计以及起重力矩大等优点被广泛应用于石油化工、核电及海洋工程等领域。起重机上通常使用液压驱动的卷扬式主起升系统。但对于大吨位起重机而言,由于钢丝绳强度、卷扬尺寸、机械元件强度及液压元器件等因素的限制,单卷扬系统已无法提供足够的起重力矩,工程上常采用双卷扬甚至多卷扬单吊钩的形式来吊取重物。但液压系统及卷扬机械系统的同步误差会造成吊钩的倾斜,卷扬载荷分配不均,进而影响起重机吊载过程的安全性。保证多卷扬系统同步运动的关键在于保证钢丝绳的出(收)绳量相等,即保持吊钩处于水平状态。对于双卷扬同步控制系统,通常利用卷筒轴上安装的编码器采集卷筒转角数据作为反馈量。但该方法在吊钩存在初始角度误差和由于卷筒制造误差与钢丝绳换层时最外层钢丝绳中心距卷筒中心的不一致时,并不能实现双卷扬系统的同步控制。因此提出利用吊钩水平倾角数据和卷筒转角数据作为控制系统的反馈量。相比于双卷扬控制系统,四卷扬同步控制中系统的变量更多,影响因素更多,需要建立更为复杂的控制系统。本论文针对大连理工大学自主研发的4000t环轨起重机主起升系统的四卷扬结构形式,提出了特定的四卷扬同步控制系统。对起重机主起升的闭式液压系统进行数学建模,利用MATLAB/Simulink和AMESim分别建模仿真验证该控制系统的同步控制性能。本论文提出将四卷扬系统两两分组,两组系统所选的主卷扬间利用吊钩水平倾角数据作为反馈量采用交叉耦合控制,组内根据主卷扬的卷筒转角数据作为反馈量采用主从控制,并采用滑模变结构控制的非线性控制算法。MATLAB/Simulink的仿真结果表明滑模变结构控制下的控制系统相较于常规PID控制的调节时间短,跟随性较好,鲁棒性强且系统的同步控制性能较好,控制系统可将吊钩水平倾角控制在0.063°以内。通过AMESim中对卷筒转角差、高压腔压力差、主副卷扬回路中的流量及钢丝绳出绳长度等的分析可得该四卷扬同步控制系统能有效的补偿液压参数不一致以及吊钩存在初始水平倾角导致的同步误差。本文设计的多卷扬同步控制系统,经仿真分析可以取得较为满意的同步控制效果,可作为工程实际中超大吨位起重机多卷扬同步控制系统的研究参考。
纪晓宇[3](2021)在《光伏清洁机器人主动悬挂系统研究》文中研究表明太阳能光伏发电是一种重要的可再生清洁能源形式,在中国已得到最为广泛的应用。然而,由于我国绝大多数光伏发电场处于多风多沙的偏远地区,对光伏发电的运维提出了极大挑战。自行走式光伏清洁机器人作为一体化除尘解决方案的作业系统,必须适应现场恶劣的地面条件,保障机器人行驶的平顺性和清扫装置工作的安全性。本文结合新型光伏清洁机器人工作的工况需求,提出一种可适应复杂地形条件的前轮履带式、后轮轮式的三点独立支撑式液压主动悬挂系统。依据三点调平原理,合理分配各悬挂缸的伸缩行程,利用电液比例调节技术,适应性地调节机器人车身左右侧倾和前后俯仰的角度,对机器人车身进行实时、快速地主动调平,进而保障光伏清洁机器人工作时行走姿态的稳定。首先,依据现场复杂的地面条件和光伏清洁机器人的工作姿态,分析了光伏清洁机器人对悬挂的要求,确定了光伏清洁机器人底盘的支撑点数、接地形式和支撑条件。提出了前轮履带式、后轮轮式的三点独立支撑式液压主动悬挂系统方案,设计了悬挂系统的独立支撑机构,并进行了运动学分析。分析比较了位置误差和角度误差调平策略,结合光伏清洁机器人对悬挂的要求,提出了左右联动、前后独立的调平策略。其次,依据各悬架机构的运动规律和悬挂系统所承受的负载特性,确定了主动悬挂系统液压系统原理,对关键元件和关键回路进行分析,并且分析了各悬挂缸的伸出和缩回特性。建立了前置和后置阀控柱塞缸的传递函数,加入常规PID和模糊PID控制方法,对阀控柱塞缸的响应特性进行了仿真分析。最后,在现场进行光伏清洁机器人自行走自动调平实验。通过观察实验可知:采用前轮履带式、后轮轮式的三点独立支撑式液压主动悬挂系统的光伏清洁机器人行走平稳,调平迅速。试验数据显示:在同等路面条件下,无主动调平时车身侧倾角变化范围为[-3°,4°],有主动调平时车身侧倾角变化范围为[-1.1°,0.9°]。实验结果表明:该主动悬挂系统方案可以很好的保持光伏清洁机器人工作时车身姿态的稳定。
吴刚[4](2020)在《基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究》文中进行了进一步梳理智能化开采是我国煤炭工业发展的需求和必然方向,基于三维空间尺度的采煤机运行姿态是实现智能化开采的必需性基础信息。采煤机运行姿态的精确感知不仅能为探知、预测智能化工作面的生产状态提供途径,而且能为采煤机自主调高、记忆割煤等智能控制过程提供基础信息。已有工作初步实现了采煤机的定位定姿,但感知精度尚还欠缺,实时精确的采煤机运行姿态信息缺失长期阻碍了国内外综采工作面智能化发展。本文即针对此问题,引入捷联惯导技术,结合实验测试、误差补偿算法优化及单轴旋转调制等方法,以采煤机“惯性测量组件误差补偿——系统误差补偿算法——单轴旋转调制”为研究主线,围绕惯性导航应用于采煤机运行姿态高精度感知时的元件级、系统级与捷联惯导级三个层面进行深入研究,以期提高采煤机运行姿态的感知精度,为综采工作面的生产状态预测及采煤机智能化控制提供理论基础与技术参考。本文从捷联惯导基本原理出发,构建了采煤机运行姿态的实时解算算法,建立了能够求解SINS系统状态最优估计卡尔曼滤波方程组。针对捷联惯导系统长航时的积累误差难以得到有效修正的缺陷,明确了捷联惯导系统主要误差项包括:惯性敏感器误差、初始对准误差及安装误差,并对主要误差项进行了逐一补偿。针对采煤机的强振动坏境对捷联惯导系统精度的影响,建立了采煤机振动力学模型,仿真获取了采煤机整机的振动响应特征,有效抑制了采煤机振动引起的圆锥误差与划船误差。在无法进一步提升惯性敏感器精度的条件下,提出了旋转调制误差自补偿技术,建立了实际转位机构的旋转模型,揭示了不同单轴旋转调制方案误差传播特性。基于不同单轴旋转调制方案的仿真结果,优选了最佳的旋转调制方案,推导了四位置转停时间与转位机构角加速度和调制角速度有关的表达式,理论证明了该方案可以完全消除陀螺仪零偏漂移的影响。设计了单轴旋转误差调制实验方案,研究设定了最佳的旋转调制参数,验证了单轴旋转调制能够有效提高惯导系统的姿态感知精度。研究了采煤机运行姿态感知的现场应用情况,误差补偿后的定位误差为补偿前的17%,航向角误差为补偿前的75%,采煤机运行姿态感知精度得到了显着提高。本文提供了较为全面的提高井下采煤机运行姿态感知精度的理论与方法,不仅有助于充实综采工作面智能化感知的研究成果,而且可为综采工作面的生产状态预测及井下开采设备智能化控制提供理论参考与技术借鉴,最终为综采工作面智能化的发展做出贡献。该论文有图115幅,表15个,参考文献128篇。
骆金辉[5](2020)在《光纤陀螺定向系统研究》文中研究指明定向技术在各领域有着广泛的应用,而光纤陀螺以其具有的优势在定向系统中得到了广泛的应用。本文以光纤陀螺定向系统的姿态保持功能扩展需求为背景,在不改变原有定向系统其他硬件的基础上,以低精度三轴一体光纤陀螺原位替换高精度光纤陀螺作为惯性测量器件,对低精度三轴一体光纤陀螺的定向误差抑制方法进行了深入研究,通过温度补偿的方式解决了启动误差问题,通过粗定向+特定方位精定向的定向方案改进提升了定向精度,使得定向和保持精度均达到了预期精度,主要内容如下:第一,对光纤陀螺定向系统的原理进行了阐述,讨论了光纤陀螺寻北的基本原理与各种寻北方案的优劣之处。提出了本文使用的光纤陀螺定向系统的系统构成及扩展姿态保持功能的定向系统功能扩展方案。第二,针对光纤陀螺启动过程中存在的误差问题进行了研究,提出了结合温度的建模滤波补偿算法,利用温度数据通过经验模态分解、ARMA建模以及Kalman滤波的方式,对光纤陀螺的启动误差进行建模补偿,有效抑制光纤陀螺启动定向误差,显着提高启动阶段的定向精度,达到与稳定状态下定向精度相当的程度,提高了定向系统的快速性。第三,对使用低精度三轴一体光纤陀螺的定向系统进行了研究,对光纤陀螺定向方案进行了改进,在定向时间不变的情况下,加入了精定向流程以提高定向精度,加入了测漂过程对模型参数误差进行修正,采用特定位置的精对准实现精度的进一步提升。经过实验证明,这种定向方案能够有效提升光纤陀螺定向系统的定向精度。此外,还实现了姿态保持的功能。
成克云[6](2020)在《直驱式电静液作动器(EHA)车载调平系统控制策略研究》文中研究表明车载液压调平系统普遍应用于军事和民用设备中,如雷达、火炮和导弹的基站调平。车载平台的调平精度和调平质量是影响车载设备正常使用的关键,在平台出现倾斜、虚腿等现象时,车载设备在使用过程中便会存在安全隐患。目前,大多数车载液压调平系统,均采用泵站集中供油,通过油管将压力油输送到各个液压缸;由于车辆空间限制、油管造成的压力损失以及油管接口处的油液泄漏等问题的影响,本文研究采用直驱式电静液作动器(EHA)作为调平系统的执行机构,一方面减少了车辆的占用空间,为车载设备提供更大的工作空间;另一方面用电缆代替外露油管实现功率电传,避免了野外工作环境下飞溅物对油管的损伤。在车载调平系统的应用中,EHA安装更加方便、隐蔽性更强。通过对平台水平和非水平状态下的各支点位移偏差与平台倾角关系进行分析,推导出平台各支点相对于水平状态下的位移偏差与平台倾角成一元函数关系;考虑实际工程应用中,“虚腿”对调平后的平台将产生安全隐患,针对平台在调平过程中,各腿之间的交叉耦合现象引起二次“虚腿”的问题,提出一种基于位移-倾角调平的调平控制方案。在平台回落时,由于平台自重引起的超越负载,导致单出杆液压缸反向超调增大,所以调平过程采用向最高点找平的方法进行调平。直驱式EHA的位置控制精度直接影响平台的调平精度,因此在AMESim中搭建直驱式EHA的液压系统模型,采用PID及多段非线性PID算法进行活塞定位控制研究。考虑齿轮泵在低速运行和转向时,引起的齿轮泵流量死区以及超越负载,对EHA活塞定位控制性能的影响。通过调整控制参数实现EHA的死区补偿,实验验证EHA活塞定位控制策略和算法。利用单个直驱式EHA的系统模型和控制策略,在AMESim中搭建四腿调平仿真系统,并通过LabVIEW对调平控制策略的快速性及稳定性进行量和仿真。分析仿真结果可知:在倾角较大时,各支腿与最高点的位移偏差较大,控制器的输入控制量差别较大;偏差较大的支腿,伺服电机转速相对较快,偏差较小的支腿,电机转速相对较慢,通过控制电机转速实现各个支腿以不同速度伸出,同时向最高支点逼近,避免了因活塞伸出速度较快而产生超调现象。在实验台进行四腿调平控制策略验证,结果表明:多段非线性PID控制算法能够实现车载平台调平控制精度,在工程应用中具有很强的实用性。
吴恒[7](2020)在《累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜技术研究》文中研究指明近年来,由于高速公路、铁路等基础设施的建设,大量的土体和山体被开挖,形成了大量的边坡。边坡在遭遇雷雨天气、风暴潮、人类活动时极易发生滑坡。滑坡灾害会造成大量的人员伤亡和财产损失,因此对边坡实行安全监测是具有非常重要意义的。然而,传统的监测仪器大都采用的是电测斜仪,电测斜仪极易受到电磁场的干扰,并需人工到边坡现场记录数据,自动化程度较低,无法达到实时监测。而光纤光栅技术具有抗电磁干扰、抗腐蚀、远程监测、体小质轻、串接复用等优点,近年来被广泛的应用在边坡的监测中。目前基于光纤光栅的测斜技术主要监测边坡的累积变形,而对于边坡因特殊情况发生整体移动或突发变形时不能及时的监测和预警。此外,大部分测斜装置埋入边坡后无法取出再利用,增加了监测成本。针对上述问题,本文研究了一种累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜技术,具体工作如下:(1)调研了边坡安全监测的方法和传感设备,将各种方法进行对比,总结并分析了目前一些监测设备存在的问题,针对现有的一些问题对基于光纤光栅的测斜仪做出了初步的设计构想。(2)开发了一种累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜仪,利用自差分温度补偿法,解决了温度干扰问题。测斜仪之间可进行串联,实现分布式测量,串联的间隔和个数可根据实际需求进行调整。在测斜仪的壳体上设计有滚轮,当监测完成后可通过滚轮将测斜仪从测斜管中提出再利用。(3)为了得到测斜仪的整体性能,开展了倾角标定实验、振动标定实验、温度补偿实验、以及抗蠕变特性实验。实验表明测斜仪的倾角测量灵敏度高达193.192pm/°、振动监测灵敏度为1565.544pm/g。温度补偿实验也表明了测斜仪具有较好的温补特性。抗蠕变实验中波长的波动范围仅在5pm以内,在解调仪的解调精度范围内,这充分的表明了测斜仪具有良好的抗蠕变特性。(4)为了验证测斜仪在边坡中的实际监测效果,专门设计了边坡变形模拟装置和精度为0.02mm的位移自动测量装置。通过边坡变形模拟装置进行了三种变形模式实验,实验结果表明测斜仪监测的测斜管的变形位移与位移自动测量装置测量的结果相吻合,验证了测斜仪的可行性和有效性。此外还设计了振动装置用来模拟边坡突发变形引起的振动,并开展了振动实验,实验结果表明振动的数据和累积变形的数据可按照规律进行分离,对分离后的数据分别进行处理可得到累积变形信息和振动信息,从而实现累积变形和突发变形的同时监测。
钟家硕[8](2020)在《基于LabView的直驱式平台调平系统设计》文中进行了进一步梳理传统的起竖平台上,液压支腿的供给油箱通常和起竖油箱共用一个公共油箱,因此整个公共油箱的体积也会较为庞大,在车体上安置比较困难,另外共用油箱也会造成车体的管路布置变得极为的复杂,增加设计的难度,最后完成了也会在一定程度上存在安全隐患,为解决此问题,本文设计了一种基于LabView的直驱式液压调平系统。首先系统应用新型的传动方案电动静液作动器,电动静液作动器是将传统液压系统一体化设计,简单明了;其次在控制器上需用了新式的虚拟仪器,该方式可以通过软、硬件配合实现传统控制仪器的各种功能;最后本系统另外还采用了直驱式控制,加强使用电机本身的变速、变向和变转矩功能。结果表明该系统可以将调平的油箱和起竖油箱分离开来,而且每个支腿的油箱也是互为独立,充分简化了油箱管路的布局,减小了油箱的体积,减小了安置的难度,另外依靠计算机来进行信号的处理和计算,大大加快了设备的反应速度和运行处理能力,可以有效的存储大量实验数据,通过电机和泵来直接控制支腿的运行,消除了液压回路中节流损耗。最终经过测试,该系统完全满足设计初衷,解决了共用油箱和管路复杂的问题,在功能上完全实现了预先的设想,另外还在原有的软件功能的基础上,增加了在任意高度调平的功能,使得系统可以应用于更加广泛的地形和场合,在精度上也满足了实验的需求,将调平时间控制在50s左右,调平精度控制在0.2°左右。
刘乾坤[9](2019)在《四桩腿海洋平台同步升降控制系统设计及试验》文中进行了进一步梳理海洋平台广泛用于石油开发,风电安装以及海洋牧场等作业,是海上作业的重要设备。其中,同步升降控制系统是海洋平台设计的重要部分,其性能的好坏直接影响平台的升降效率与安全。因此,研究海洋平台四桩腿同步升降控制系统意义重大。以电驱动四桩腿海洋平台升降机构中的传动电机为控制对象,针对海洋平台同步升降控制策略与方法进行了研究。提出了一种速度-倾角偏差耦合的四桩腿海洋平台同步升降控制策略,并在分析当前相关海洋平台升降结构与原理的基础上,按一定比例设计并搭建了四桩腿海洋试验平台,研发了相应的控制系统,验证了所提同步控制策略的有效性。主要工作有:一、分析电驱动四桩腿海洋平台结构及升降原理,提出一种速度-倾角偏差耦合的四桩腿海洋平台同步升降控制策略。该策略是由平台倾角补偿、并联同步控制、偏差耦合同步控制相结合的一种复合同步控制策略。二、针对电驱动四桩腿海洋平台整体控制方案进行设计,采用一种分布式冗余控制结构,并对可编程PLC控制器及其配置模块、变频驱动器、逆功率转化装置、特殊传感器、通讯方式等电气硬件进行了选型。最后设计搭建了一个按照40:1进行缩小的电驱动四桩腿海洋同步控制试验平台,单桩腿多个电机驱动简化为单个电机驱动,齿轮齿条啮合传动,并对同步控制试验平台电气系统进行设计。三、基于同步控制试验平台设计了相应的电气自动控制程序,主要包括平台Win CC监控画面设计、OPC组态通信、倾角模拟量采集、电机速度检测、PID控制面板参数调节等,用于验证速度-倾角偏差耦合同步控制策略。四、完成了平台的恒速、不同倾角平衡启动、速度切换3种上升试验,以及倾角稳定性与上升速度关系试验。对4种不同情境的平台上升最大倾斜角、收敛时间、平台上升速度与倾角标准差关系等指标进行了分析。验证速度-倾角偏差耦合同步控制策略能够控制平台平衡、平稳运行,并得出该控制策略的适用条件。试验结果表明,设计的速度-倾角偏差耦合同步控制策略理论可行;对速度-倾角偏差耦合同步控制策略进行不同情境的上升试验时,都能控制平台平衡、平稳运行,且最终都能保证平台倾角在±0.3°以内,满足浅海移动式平台沉浮与升降安全规程中的升降安全倾角要求。从而验证了所提出的速度-倾角偏差耦合同步控制策略理论的有效性。
王好焱[10](2019)在《基于CANopen的大载荷车载自动调平系统设计》文中进行了进一步梳理针对目前液压调平系统现状和车载设备快速调平的需求,基于现场总线具有传输速度快、抗干扰性强、主从站能够实现同时双向通信的优点,本文设计了基于CANopen的大载荷车载自动调平系统,完成了电动缸支腿的结构设计以及应力分析、调平策略的研究和软硬件系统设计,实现了总线式多轴控制。(1)结合国内外的研究现状,通过对比提出了基于CANopen的机电式调平系统的总体设计方案。通过SolidWorks Simulation对电动缸支腿进行了有限元静态仿真分析,结果满足系统需求。(2)对平台在水平和非水平状态下进行建模分析,分别推导出电动缸支腿所受内力与形变量和平台倾角间的关系;并且在各种调平方法中各支腿向不动点高度所移动的距离进行了理论推导;提出了在调平过程中对“虚腿”现象进行支腿充实的方案。结合实际控制策略,完成了相应的电路设计。(3)上位机采用触摸屏,主界面显示平台姿态信息和各个支腿的运行状况及限位报警,手动界面可以对各个电动缸支腿进行手动控制和手动校零,同时也显示有平台姿态信息和各个支腿的运行状况及限位报警;在下位机软件设计中设计了初始化、一键调平、一键收回、双轴倾角传感器数据采集以及电机运行状态判断等工序。(4)在现场对系统调试,并做相关的测试,本文研究的大载荷机电式车载自动调平系统可以在3min内完成平台的自动调平,调平精度在0.05°以内。
二、双轴倾角传感器耦合干扰的补偿(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双轴倾角传感器耦合干扰的补偿(论文提纲范文)
(1)分布式测量系统的分级几何约束定向方法(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 分布式坐标测量系统的定向原理 |
3 基于倾角传感的基准长度定向方法 |
3.1 wMPS的测量原理 |
3.2 倾角传感器的测量模型 |
3.3 基于倾角传感的基准长度定向 |
3.4 迭代初值的求解 |
4 仿真分析 |
5 实验验证 |
6 结 论 |
(2)环轨起重机多卷扬同步控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 环轨起重机的研究现状 |
1.2.1 环轨起重机国外研究现状 |
1.2.2 环轨起重机国内研究现状 |
1.3 起重机多卷扬同步控制系统的研究现状 |
1.3.1 控制系统反馈信号的研究现状 |
1.3.2 同步控制策略的研究现状 |
1.3.3 同步控制算法的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 本文的论文结构 |
2 液压系统的数学建模 |
2.1 多卷扬系统的起升机构 |
2.2 电—机械转换元件 |
2.3 比例方向控制阀 |
2.4 变量机构—四通阀控液压缸 |
2.4.1 液压放大元件 |
2.4.2 液压控制阀的静态特性 |
2.4.3 液压缸流量连续性方程 |
2.4.4 液压缸和负载的力平衡方程 |
2.4.5 变量泵和比例阀简化建模 |
2.5 泵控液压马达系统的数学建模 |
2.6 卷扬部分机械系统的数学建模 |
2.6.1 卷扬的受力分析 |
2.6.2 吊钩的受力分析 |
2.6.3 吊钩的位置变换分析 |
2.7 系统数学模型的状态空间描述 |
2.8 液压系统数学模型的反馈线性化 |
2.9 本章小结 |
3 四卷扬系统的同步控制系统 |
3.1 同步误差产生的原因 |
3.2 同步控制策略 |
3.2.1 同等方式(Synchronized Master Command Approach,SMCA) |
3.2.2 主从控制(Master-slave Control,MSA) |
3.2.3 交叉耦合控制(Cross-coupled Control,CCC) |
3.3 同步控制算法 |
3.3.1 经典PID控制算法 |
3.3.2 专家PID控制算法(Expert Control System,ECS) |
3.3.3 模糊控制算法(Fuzzy Control,FC) |
3.3.4 神经元网络控制(ANN-Based Control) |
3.3.5 滑模变结构控制(Sliding Mode Control,SMC) |
3.4 本文设计的控制策略 |
3.4.1 四卷扬同步控制原理 |
3.4.2 MATLAB/Simulink建模仿真 |
3.5 控制原理的稳定性 |
3.5.1 控制系统的时域分析—单位阶跃响应 |
3.5.2 控制系统的频域分析—伯德图的绘制 |
3.6 本章小结 |
4 基于滑模变结构控制的四卷扬同步控制系统 |
4.1 滑模变结构控制的基本理论 |
4.1.1 滑模变结构控制的动态品质 |
4.1.2 滑模变结构控制设计思路 |
4.2 单卷扬泵控马达系统的动态特性分析 |
4.2.1 阶跃输出响应分析 |
4.2.2 正弦信号跟随响应分析 |
4.3 多卷扬控制系统MATLAB/Simulink建模及仿真结果分析 |
4.3.1 阶跃响应分析 |
4.3.2 正弦信号跟随响应分析 |
4.4 本章小结 |
5 AMESim建模与仿真 |
5.1 AMESim建模过程 |
5.2 液压系统参数对同步控制的影响 |
5.2.1 液压系统参数不一致对同步控制系统的影响 |
5.2.2 初始角度误差对同步控制系统的影响 |
5.3 四卷扬同步控制系统的AMESim仿真 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)光伏清洁机器人主动悬挂系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 悬挂概述 |
1.1.1 悬挂的分类 |
1.1.2 悬挂的发展 |
1.2 主动悬挂的研究现状 |
1.2.1 国外主动悬挂的研究现状 |
1.2.2 国内主动悬挂的研究现状 |
1.3 光伏清洁机器人对悬挂的要求 |
1.3.1 光伏清洁机器人作业的边界条件 |
1.3.2 光伏清洁机器人的组成及对悬挂的要求 |
1.4 研究目标及研究内容 |
1.5 研究技术路线 |
第2章 主动独立悬挂系统结构设计 |
2.1 支撑点选取 |
2.2 接地形式 |
2.2.1 前置具有柔性接地面的三角履带轮 |
2.2.2 后置浮动轮胎 |
2.3 悬挂形式 |
2.3.1 前置悬挂机构 |
2.3.2 后置悬挂机构 |
2.4 运动学分析 |
2.4.1 前置悬挂机构运动学分析 |
2.4.2 后置悬挂机构运动学分析 |
2.5 调平策略 |
2.5.1 位置误差调平法 |
2.5.2 角度误差调平法 |
2.5.3 左右联动前后独立的调平策略 |
2.6 本章小结 |
第3章 液压主动悬挂系统分析 |
3.1 负载特性分析 |
3.1.1 静态特性分析 |
3.1.2 动态特性分析 |
3.2 液压主动悬挂的系统原理 |
3.3 关键回路与元件分析 |
3.3.1 阀后补偿LUDV回路 |
3.3.2 负载敏感泵 |
3.3.3 电磁比例阀 |
3.3.4 柱塞式液压缸 |
3.4 悬挂缸特性分析 |
3.4.1 悬挂缸伸出特性分析 |
3.4.2 悬挂缸缩回特性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 主动悬挂控制系统研究 |
4.1 传递函数 |
4.2 控制器设计与仿真分析 |
4.2.1 经典PID控制器设计与仿真 |
4.2.2 模糊PID控制基本理论 |
4.2.3 模糊PID控制器设计 |
4.2.4 阀控柱塞缸控制系统仿真 |
4.3 本章小结 |
第5章 主动悬挂系统调平作业实验研究 |
5.1 光伏清洁机器人实验平台 |
5.2 光伏清洁机器人主动悬挂系统实验平台 |
5.3 实验研究 |
5.3.1 主动悬挂系统初步调试 |
5.3.2 主动悬挂系统调平作业实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(4)基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方案 |
2 基于捷联惯导的采煤机运行姿态感知理论 |
2.1 采煤机运动与姿态特征 |
2.2 捷联式惯性导航原理 |
2.3 采煤机运行姿态解算算法 |
2.4 捷联惯导系统初始对准 |
2.5 捷联惯导的卡尔曼滤波算法 |
2.6 本章小结 |
3 采煤机捷联惯导惯性敏感器误差分析与补偿 |
3.1 捷联惯导误差来源分析 |
3.2 惯性敏感器性能测试系统 |
3.3 陀螺仪零偏误差补偿 |
3.4 加速度计零偏误差补偿 |
3.5 随机漂移误差模型 |
3.6 本章小结 |
4 采煤机捷联惯导初始对准与安装误差分析与补偿 |
4.1 采煤机捷联惯导初始对准误差补偿 |
4.2 采煤机捷联惯导安装误差补偿 |
4.3 采煤机捷联惯导振动误差补偿 |
4.4 本章小结 |
5 捷联惯导单轴旋转误差调制机制研究 |
5.1 旋转调制技术原理 |
5.2 单轴连续旋转调制方案 |
5.3 单轴连续正反旋转调制方案 |
5.4 四位置转停调制方案 |
5.5 最佳旋转调制方案的确定 |
5.6 本章小结 |
6 捷联惯导单轴旋转误差调制实验 |
6.1 实验方案设计与参数设定 |
6.2 单轴旋转误差调制实验 |
6.3 单轴旋转误差调制效果分析 |
6.4 采煤机运行姿态感知现场应用研究 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)光纤陀螺定向系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.1.1 陀螺定向技术发展概况 |
1.1.2 光纤陀螺寻北仪的发展概况 |
1.1.3 本文研究背景 |
1.2 光纤陀螺定向系统误差抑制研究概况 |
1.3 课题主要研究内容 |
2 光纤陀螺定向系统原理及系统构成 |
2.1 光纤陀螺寻北原理 |
2.2 光纤陀螺寻北方案 |
2.2.1 静态寻北方案 |
2.2.2 动态寻北方案 |
2.3 光纤陀螺定向系统构成 |
2.4 定向系统功能扩展方案 |
2.5 本章小结 |
3 光纤陀螺启动过程的定向误差抑制 |
3.1 光纤陀螺启动定向误差原理及补偿 |
3.1.1 光纤陀螺启动定向误差原理 |
3.1.2 光纤陀螺温度漂移补偿模型 |
3.1.3 光纤陀螺温度漂移补偿模型建立方法 |
3.2 Kalman滤波 |
3.3 ARMA建模 |
3.3.1 时间序列检验 |
3.3.2 ARMA阶数的识别 |
3.4 经验模态分解 |
3.4.1 本征模态函数 |
3.4.2 经验模态分解流程 |
3.4.3 光纤陀螺信号的EMD处理技术 |
3.5 实验结果与分析 |
3.5.1 光纤陀螺启动误差补偿实验 |
3.5.2 光纤陀螺启动定向误差抑制实验 |
3.5.3 光纤陀螺启动定向误差抑制实验 |
3.6 本章小结 |
4 光纤陀螺定向系统定向方案改进 |
4.1 四位置寻北方案 |
4.1.1 计算水平面上转位误差角 |
4.1.2 计算寻北方位角 |
4.2 粗定向+精定向方案 |
4.3 测漂 |
4.3.1 光纤陀螺零偏测漂 |
4.3.2 光纤陀螺天向标度因数测漂 |
4.3.3 倾角传感器零偏 |
4.4 精对准 |
4.4.1 精对准状态方程与测量方程 |
4.4.2 精对准的仿真分析 |
4.4.3 粗定向+特定方位精定向方案 |
4.5 姿态保持 |
4.6 本章小结 |
5 实验结果与分析 |
5.1 实验装置介绍 |
5.2 定向实验 |
5.2.1 四位置寻北定向实验 |
5.2.2 粗定向+精定向方案定向实验 |
5.2.3 粗定向+特定方位精定向方案定向实验 |
5.2.4 定向实验实验结果 |
5.3 姿态保持实验 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)直驱式电静液作动器(EHA)车载调平系统控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文主要内容 |
第2章 四腿调平机构静力学分析 |
2.1 车载平台数学模型分析 |
2.1.1 调平平台水平状态下静力学分析 |
2.1.2 调平平台非水平状态下静力学分析 |
2.2 车载平台调平控制策略研究 |
2.3 本章小结 |
第3章 车载调平系统单腿活塞定位控制研究 |
3.1 直驱式EHA液压系统原理 |
3.2 车载平台单腿活塞定位控制策略研究 |
3.2.1 传统PID 算法控制单腿活塞定位研究 |
3.2.2 多段非线性PID算法控制单腿定位研究 |
3.3 齿轮泵低转速流量非线性对活塞定位控制的影响 |
3.4 平台超越负载对活塞定位控制的影响 |
3.5 车载平台单腿活塞定位控制 |
3.5.1 车载平台单腿活塞定位控制实验原理及实验台介绍 |
3.5.2 单腿活塞定位控制实验 |
3.6 本章小结 |
第4章 车载液压调平系统控制仿真研究 |
4.1 AMESim和 LabVIEW互联仿真接口介绍 |
4.2 具有LabVIEW接口的四腿调平系统仿真模型 |
4.3 LabVIEW上位机控制程序设计 |
4.4 仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 液压系统四腿调平控制实验验证 |
5.1 液压系统四腿调平实验台设计 |
5.1.1 调平控制实验原理介绍 |
5.1.2 调平控制系统关键元件 |
5.2 四腿调平控制实验结果分析 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
1、总结 |
2、展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
附录B 科研项目与实践 |
(7)累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 边坡监测的研究现状 |
1.3 光纤传感技术在边坡监测中的研究现状 |
1.3.1 FBG技术在边坡中的应用 |
1.3.2 分布式传感技术在边坡中的应用 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 光纤光栅的传感原理和温度补偿方法 |
2.1 光纤光栅的传感特性 |
2.2 光纤光栅交叉敏感问题的解决方法 |
2.3 本章小结 |
第3章 测斜仪的设计和测量原理 |
3.1 测斜仪的设计思想 |
3.2 分布式测斜仪的整体设计 |
3.3 测斜仪的结构设计 |
3.4 测斜仪的测量原理 |
3.4.1 累积变形的测量原理 |
3.4.2 突发变形的测量原理 |
3.5 本章小结 |
第4章 测斜仪的标定和性能测试 |
4.1 测斜仪的标定 |
4.1.1 倾角标定 |
4.1.2 振动标定 |
4.2 测斜仪的性能测试 |
4.2.1 温度补偿测试 |
4.2.2 蠕变能力测试 |
4.3 本章小结 |
第5章 边坡变形模拟装置的设计 |
5.1 边坡变形模拟装置的设计思想 |
5.2 边坡变形模拟装置的结构设计 |
5.3 本章小结 |
第6章 测斜仪在变形模拟装置中的实验 |
6.1 模拟边坡变形的三种模式 |
6.2 模拟突发变形引起振动的实验 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(8)基于LabView的直驱式平台调平系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景和意义 |
1.2 调平技术的研究现状 |
1.3 LabView的研究现状 |
1.4 课题的研究内容 |
第二章 调平原理及策略研究 |
2.1 平台调平的原理 |
2.1.1 平台的调平过程分析 |
2.1.2 位姿变换矩阵 |
2.2 平台调平的原理 |
2.2.1 追逐式调平法,最长伸出腿不动 |
2.2.2 追逐式调平法,最短伸出腿不动 |
2.2.3 向中心点看齐法 |
2.2.4 单方向调平法 |
2.2.5 追逐式单向解耦调平 |
2.3 本章小结 |
第三章 系统总体方案设计 |
3.1 支撑方案的选择 |
3.2 系统传动方式的选择 |
3.3 支撑腿的设计 |
3.4 系统电气方案设计 |
3.4.1 主控模块 |
3.4.2 传感检测模块 |
3.4.3 信号转换模块 |
3.4.4 人机界面模块 |
3.4.5 执行模块 |
3.5 控制柜设计 |
3.6 系统控制方式的选择 |
3.7 系统的总体构成 |
3.7.1 机械主体部分 |
3.7.2 系统的总体框架 |
3.8 本章小结 |
第四章 自动调平系统的硬件设计 |
4.1 元器件的选型原则 |
4.2 虚拟仪器选型 |
4.2.1 插槽机箱 |
4.2.2 模拟输入模块 |
4.2.3 模拟输出模块 |
4.2.4 数字输入输出模块 |
4.3 执行机构选型 |
4.4 伺服驱动器选型 |
4.5 倾角传感器选型 |
4.5.1 单轴倾角传感器 |
4.5.2 双轴倾角传感器 |
4.6 拉线式位移传感器选型 |
4.7 工控机选型 |
4.8 控制器、信号转化模块以及驱动器的接线 |
4.8.1 控制器的信号端口分配 |
4.8.2 信号转换模块的端口分配 |
4.8.3 伺服驱动器接线分析 |
4.9 本章小结 |
第五章 自动调平系统的软件设计 |
5.1 系统软件的开发工具 |
5.2 软件的总体设计 |
5.3 软件模块设计 |
5.3.1 数据输入输出模块 |
5.3.2 支腿着地模块 |
5.3.3 计算分析模块 |
5.3.4 到达目标位置模块 |
5.3.5 微小调节模块 |
5.3.6 数据记录模块 |
5.3.7 调平收回模块 |
5.4 数据转换子程序 |
5.5 件前面板设计 |
5.5.1 显示区 |
5.5.2 操作区 |
5.6 本章小结 |
第六章 调试与改进 |
6.1 系统的调试过程 |
6.2 存在问题的改进措施 |
第七章 总结与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
学位论文数据集 |
附件 |
(9)四桩腿海洋平台同步升降控制系统设计及试验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外海洋平台研究现状 |
1.2.1 国外发展现状 |
1.2.2 国内发展现状 |
1.2.3 国内同步升降控制系统研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
2 基于倾角补偿的同步升降控制策略设计 |
2.1 平台结构及升降原理 |
2.2 常见多电机同步控制策略 |
2.2.1 非耦合同步控制 |
2.2.2 耦合同步控制 |
2.3 单桩腿多电机同步控制策略选择及设计 |
2.3.1 改进型主从同步控制 |
2.3.2 参数自调PI控制器 |
2.4 平台平衡升降控制策略设计 |
2.4.1 四桩腿海洋平台姿态分析 |
2.4.2 常见调平策略分析 |
2.4.3 速度-倾角偏差耦合同步控制策略设计 |
2.5 本章小结 |
3 整体控制方案设计及同步试验平台搭建 |
3.1 控制系统整体设计 |
3.2 PLC及配置模块选型 |
3.2.1 控制器选型 |
3.2.2 配置模块选型 |
3.3 驱动器选择 |
3.3.1 变频器选择 |
3.3.2 逆功率吸收装置 |
3.4 传感器选型 |
3.4.1 倾角传感器 |
3.4.2 位置与速度传感器 |
3.4.3 载荷传感器 |
3.5 通讯方式选择 |
3.6 同步控制试验平台搭建 |
3.6.1 试验平台结构 |
3.6.2 试验平台电气设计 |
3.7 本章小结 |
4 程序实现及物理试验分析 |
4.1 监控系统设计 |
4.1.1 基于WinCC组态软件监控系统设计 |
4.1.2 系统监控画面设计 |
4.1.3 OPC通讯设置 |
4.2 同步控制策略的程序实现 |
4.2.1 主程序流程图 |
4.2.2 高速计数器设置 |
4.2.3 测速程序设计 |
4.2.4 模拟量处理程序设计 |
4.4 试验与结果分析 |
4.4.1 试验对象与仪器 |
4.4.2 试验方法 |
4.4.3 试验结果 |
4.4.4 分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(10)基于CANopen的大载荷车载自动调平系统设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 车载平台调平系统概况 |
1.2.1 调平技术概述 |
1.2.2 调平技术发展特点 |
1.2.3 调平技术发展趋势 |
1.3 国内外车载平台调平系统研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 主要创新点 |
1.5 本章小结 |
2 调平系统的总体设计方案 |
2.1 主要指标及技术要求 |
2.1.1 主要性能指标 |
2.1.2 技术要求 |
2.2 调平方案的对比与选择 |
2.2.1 驱动系统选择 |
2.2.2 主控制器的选择 |
2.2.3 自动调平控制系统的支撑 |
2.3 机电式调平方案选择 |
2.3.1 PLC控制原理 |
2.3.2 CANopen现场总线控制 |
2.4 机电式调平系统的组成与电动缸支腿设计 |
2.4.1 系统组成 |
2.4.2 电动缸支腿的结构设计 |
2.4.3 电动缸支腿的应力分析 |
2.5 调平系统的工作原理 |
2.6 本章小结 |
3 调平系统的调平策略研究 |
3.1 平台建模与分析 |
3.1.1 平台静力学分析 |
3.1.2 平台在水平状态下的静态模型 |
3.1.3 平台在非水平状态下的静态模型 |
3.2 位置误差控制调平法 |
3.2.1 最高点不动“追逐式”调平法 |
3.2.2 最低点不动“追逐式”调平法 |
3.2.3 “中心点不动”调平法 |
3.2.4 “设定点不动”调平法 |
3.3 角度误差控制调平法 |
3.4 粗、精调平 |
3.5 虚腿现象研究及支腿充实 |
3.6 调平策略的确定 |
3.7 调平系统电气控制系统设计 |
3.7.1 控制系统硬件选型 |
3.7.2 硬件电路设计 |
3.8 本章小结 |
4 调平系统的软件设计 |
4.1 CANopen网络组态 |
4.1.1 CANopen协议简介 |
4.1.2 对象字典 |
4.1.3 通信对象 |
4.2 上位机软件设计 |
4.3 下位机软件设计 |
4.3.1 初始化 |
4.3.2 一键调平 |
4.3.4 双轴倾角传感器数据采集 |
4.3.5 电机运行状态判断 |
4.4 本章小结 |
5 调平系统的调试与实验研究 |
5.1 调平系统的调试 |
5.2 调平系统的实验研究与数据分析 |
5.2.1 一键收回 |
5.3 调平过程中遇到的问题与优化 |
5.3.1 离地行程补偿 |
5.3.2 虚腿现象优化 |
5.3.3 优化前后对比 |
5.4 本章小结 |
6 课题总结与展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 A |
作者简介 |
四、双轴倾角传感器耦合干扰的补偿(论文参考文献)
- [1]分布式测量系统的分级几何约束定向方法[J]. 林嘉睿,俞吉洙,杨凌辉,张饶,邾继贵. 中国激光, 2021(09)
- [2]环轨起重机多卷扬同步控制系统研究[D]. 张彤. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]光伏清洁机器人主动悬挂系统研究[D]. 纪晓宇. 燕山大学, 2021(01)
- [4]基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究[D]. 吴刚. 中国矿业大学, 2020(07)
- [5]光纤陀螺定向系统研究[D]. 骆金辉. 浙江大学, 2020(02)
- [6]直驱式电静液作动器(EHA)车载调平系统控制策略研究[D]. 成克云. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜技术研究[D]. 吴恒. 武汉科技大学, 2020(01)
- [8]基于LabView的直驱式平台调平系统设计[D]. 钟家硕. 浙江工业大学, 2020(12)
- [9]四桩腿海洋平台同步升降控制系统设计及试验[D]. 刘乾坤. 广东海洋大学, 2019(02)
- [10]基于CANopen的大载荷车载自动调平系统设计[D]. 王好焱. 中国计量大学, 2019(02)