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300mm×300mm磁悬挂天平校准与气动力测量问题研究

作　者: 谢海斌
导　师: 谢红卫
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 磁悬挂天平系统 MSBS 静态校准单元校准多元校准最小二乘法主成分分析法三次样条拟合精度分析准度分析误差分析非零攻角悬浮动态校准位置姿态测量
分类号: TH715.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 95次
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内容摘要

本文以我国最新研制的“300mm×300mm磁悬挂天平系统”为背景，主要研究了该系统的校准与气动力测量问题。为了完成工程任务，本文对天平系统的静态校准做了深入的研究。首先，在绪论中介绍了磁悬挂天平系统的研究背景、国内外的发展现状以及这套系统的软、硬件基本构成；随后，论文用两章的篇幅对该系统的静态校准做了详细的研究，第二章简要介绍了MSBS校准的分类、静态校准设备、静校载荷的加载方法、校准关系的数学描述以及静态校准的试验准备等问题；第三章详细探讨了磁悬挂天平的静态校准问题，其中包含了单元校准试验的实施方法、多元校准的试验设计及实施步骤、采样数据的预处理以及校准关系的传统求解方法。为了进一步提高校准关系的准度，针对传统方法存在的缺陷和系统的实际运行特点，借鉴主成份分析法，提出了校准模型的样条拟合方案，并且利用实际的拟合结果对几种校准方案进行了比较。最后，为了体现论文的完整性，在附录中，利用获取的校准试验数据与吹风试验中的气动力测量数据，完成了一份完整的磁悬挂天平静态校准与测量的测试报告。在完成工程任务的基础上，本文对磁悬挂天平的校准问题进行了更进一步地研究。第四章提出了衡量静态校准精度与准度的基本准则，进而又对天平的静态校准进行了误差分析，并提出了相应的修正方法，其中重点研究了静态校准中的力源误差以及修正方法。第五章进一步探讨了模型以任意姿态悬浮时的天平校准、磁悬挂天平的动态校准以及模型的位置姿态测量等三个问题，最后还讨论了现有系统在校准方面存在的问题，并对其今后的发展做出了展望。为了便于阅读，下图给出了论文的基本层次结构。

全文目录

中文摘要  2-4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-16
  1．1 磁悬挂天平系统的研究背景  7-9
  1．2 MSBS的系统构成  9-14
  1．3 论文主要内容简介  14-16
第二章磁悬挂天平的校准  16-25
  2．1 问题概述  16-17
  2．2 MSBS校准的分类  17
  2．3 磁悬挂天平系统的静态校准设备  17-18
  2．4 磁悬挂天平校准试验的静态加载  18-20
  2．5 磁悬挂天平校准公式的数学描述  20-23
  2．6 磁悬挂天平静态校准试验的准备工作  23-25
第三章磁悬挂天平的静态校准  25-59
  3．1 问题概述  25
  3．2 磁悬挂天平的静态单元校准  25-29
  3．3 磁悬挂天平的静态多元校准  29-39
  3．4 采样数据预处理  39-44
  3．5 校准关系的求解  44-49
  3．6 校准模型的改进  49-54
  3．7 校准方案的拟合结果比较  54-56
  3．8 多元校准关系的求解  56-59
第四章磁悬挂天平静态校准的误差分析与修正  59-69
  4．1 静态校准精度与准度分析  59-62
  4．2 静态校准的误差分析与修正  62-64
  4．3 静态校准中的力源误差分析与修正  64-69
第五章磁悬挂天平校准问题的进一步探讨  69-91
  5．1 模型非零攻角悬浮状态下的天平校准  69-74
  5．2 磁悬挂天平的动态校准问题探讨  74-80
  5．3 悬浮模型的位置姿态测量问题探讨  80-87
  5．4 问题探讨与前景展望  87-91
致谢  91-92
作者在读研期间论文发表情况  92-93
参考文献  93-95
附录磁悬挂天平静态校准测试报告  95-107

300mm×300mm磁悬挂天平校准与气动力测量问题研究

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