主惯性轴测量技术研究

摘要

论文针对该院(CAEP)某武器研究的需要,开展了主惯性轴测量技术的测量原理和工程技术研究.主要成果如下:根据主惯性轴的性质,主惯性轴的位置主要可以通过惯性积和转动惯量两个分量来表示,在此基础上,论文设计了一种用于主惯性轴测量的设备,其中主要包括动平衡测量单元和转动惯量测量单元.在分析转动惯量相关测量理论和测量技术的基础上,设计了一种新颖的扭杆结构,这种结构具有弹性好、储能大、抗疲劳强度高、测量范围大、测量精度高等特点.并进行了详细的工程设计、计算和误差分析,实现了转动惯量的大量程、高精度测量,满足了主惯性轴的测量要求.惯性积的测量可以利用动平衡技术实现,因此,惯性积测量技术与动平衡技术密切相关,但测量要求和实现的过程不完全一样:动平衡技术主要关注的是设备的最终能够达到的平衡精度,而主惯性轴测量主要是要求精确测量惯性积,也就是,在要求平衡精度的同时,更重要的是设备能够达到不平衡量一次减少率.在详细分析不平衡的振动特性的基础上,对动平衡测量单元的摆架、传感器等进行了详细的工程设计、计算,并对振动不平衡信号的检测、信号处理技术进行了详细论述和设计,实现了对惯性积的高精度测量.通过实验证明,论文所选用的测量原理、方案合理可行,实现了对主惯性轴的测量.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1概述

1.2主惯性轴的概念

1.3发展现状和趋势

1.3.1主惯性轴测量技术的发展现状和趋势

1.3.2动平衡技术的发展现状和趋势

1.3.3转动惯量测量技术的发展现状和趋势

1.4本文研究内容简介

2主惯性轴的性质

2.1概述

2.2刚体旋转运动特性

2.2转动惯量测量原理

第三章动平衡理论在主惯性轴测量中的应用

3.1概述

3.2不平衡的振动特性

3.2.1静不平衡的振动特性

3.2.2动不平衡的振动特性

3.2.3动、静不平衡的振动特性比较

3.3不平衡信号的检测

3.3.1校正平面分离原理

3.3.2信号分析

3.3.3信号处理

第四章测量单元设计

4.1概述

4.2动平衡测量单元

4.2.1平衡机结构

4.2.2摆架结构

4.2.3传感器

4.2.4驱动电机

4.2.5信号处理单元

4.3转动惯量测量单元

4.3.1测量单元选择

4.3.2结构设计

第五章测量系统软件设计

5.1软件设计的要求

5.2测量软件开发平台

5.2.1操作系统及关系型数据库

5.2.2测量系统软件开发平台

5.3测量系统软件设计

5.3.1测量系统软件概述

5.3.2测量系统软件设计

5.3.3部分程序说明

5.3.4系统用户界面

5.4测量系统软件设计相关技术

5.4.1虚拟仪器技术

5.4.2 ActiveX技术

5.4.3动态链接库(DLL)

5.4.4 HTML技术

第六章实验验证

6.1概述

6.2检定实验

6.2.1转动惯量检定实验

6.2.2动不平衡检定实验

6.2.3主惯性轴倾斜角误差

第七章结论

参考文献

声明

致谢