某控制系统介绍

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1、力传感器动态标定系统张乾斌21115020321前言在航空航天、车辆、舰船、兵器、机器人、材料试验等诸多领域，力电测系统（即以计算机一力传感器为平台的力测贤系统）已被广泛使用。力电测系统主要用以担负动态力的测呈•任务，尤其是拉压双向动态力。人们对力值计M在相当长的一段吋间里仅局限于静态力值的计量。随着近代高精度测试仪器的发展，力值静态计量的手段与方法己U趋完善，计量精度也在不断提高，而对于动态力值则往往是以静标动的万法进行，即仅依据计景器具静态校准吋的数据结果作为动态测试吋的依据。其结果是，在静态校准屮精度很商的测试装a,在动态

2、测试中却讨能ih现极大的误差，致使整个测试装置迕动态情形下失去其*4信性，.n.极易造成人们的错误判断。随着科学的发展和技木的进步，人们涉足的领域越来越广，对计s测试技术也不断提出新的要求。静态标定技术既然□经不能完全满足工程应用的要求,动态力值计量M题便越来越引起人们的秉视。力传感器动态标定要求有精确的动态力发生装置。俏是迄今为止，国内外均没冇技术成熟、性能nr靠和实用的动态标定装置。全国计s系统均无力传感器动态校准能力，除航天、军工等少数部门建立了一定的动态标定装置以外，民用工业领域仍然普遍采用“静标动用”的方法。因此对力传

3、感器动态标定的研究意义重人。从国内外相关研究情况看，力传感器动态标定主要采川瞬变力源和正弦力源两类激励方法，其中正弦力源激励式易于控制，精度及可翁性较高。我导师在长期研究川弦激振技术及其工业应用的过程中，发明了一种新型.ii•:弦激励装置，k相关成果已在汽车工业领域推广应用。以此为基础，提出一种新型的正弦力加载式力传感器动态标定方法，设计相应装置，搭建标定系统，并进行实验，有望为我国相关领域和计量部门提供一种先进、实用的动态标定技术方案。这个课题也是我接下来要跟着做的，我们需要在一年左右将整个系统组装好u将控制程序编写出來，在川

4、这套系统对立传感器进行动态标定。2原理介绍2.1正弦力加载装置原理木课题捉出的正弦力惯性加载式力传感器动态标定原理如罔所示。工控机控制变频器电机以一定频率运转，推动正弦机构工作，正弦机构主滑块台而上刚性连接着待标力传感器,力传感器上刚性连接着负载质M块。同吋，正弦机构主滑块上还装有位移仏感器以测M其产生:il•:弦波的位移。力传感器和位移传感器的输lli信号通过信号调理器放大、隔离；G•被数据采集卡釆集丼保存在工控机屮。经数据处理程序处理P便可得到力传感器输出电压和力传感器力传感器动态标定系统张乾斌21115020321前言在航

5、空航天、车辆、舰船、兵器、机器人、材料试验等诸多领域，力电测系统（即以计算机一力传感器为平台的力测贤系统）已被广泛使用。力电测系统主要用以担负动态力的测呈•任务，尤其是拉压双向动态力。人们对力值计M在相当长的一段吋间里仅局限于静态力值的计量。随着近代高精度测试仪器的发展，力值静态计量的手段与方法己U趋完善，计量精度也在不断提高，而对于动态力值则往往是以静标动的万法进行，即仅依据计景器具静态校准吋的数据结果作为动态测试吋的依据。其结果是，在静态校准屮精度很商的测试装a,在动态测试中却讨能ih现极大的误差，致使整个测试装置迕动态情形

6、下失去其*4信性，.n.极易造成人们的错误判断。随着科学的发展和技木的进步，人们涉足的领域越来越广，对计s测试技术也不断提出新的要求。静态标定技术既然□经不能完全满足工程应用的要求,动态力值计量M题便越来越引起人们的秉视。力传感器动态标定要求有精确的动态力发生装置。俏是迄今为止，国内外均没冇技术成熟、性能nr靠和实用的动态标定装置。全国计s系统均无力传感器动态校准能力，除航天、军工等少数部门建立了一定的动态标定装置以外，民用工业领域仍然普遍采用“静标动用”的方法。因此对力传感器动态标定的研究意义重人。从国内外相关研究情况看，力传

7、感器动态标定主要采川瞬变力源和正弦力源两类激励方法，其中正弦力源激励式易于控制，精度及可翁性较高。我导师在长期研究川弦激振技术及其工业应用的过程中，发明了一种新型.ii•:弦激励装置，k相关成果已在汽车工业领域推广应用。以此为基础，提出一种新型的正弦力加载式力传感器动态标定方法，设计相应装置，搭建标定系统，并进行实验，有望为我国相关领域和计量部门提供一种先进、实用的动态标定技术方案。这个课题也是我接下来要跟着做的，我们需要在一年左右将整个系统组装好u将控制程序编写出來，在川这套系统对立传感器进行动态标定。2原理介绍2.1正弦力加

8、载装置原理木课题捉出的正弦力惯性加载式力传感器动态标定原理如罔所示。工控机控制变频器电机以一定频率运转，推动正弦机构工作，正弦机构主滑块台而上刚性连接着待标力传感器,力传感器上刚性连接着负载质M块。同吋，正弦机构主滑块上还装有位移仏感器以测M其产生:il•:弦波