本文關(guān)鍵詞：起重設(shè)備制動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置研制

  更多相關(guān)文章： 制動(dòng)器 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置 誤差分析 卡爾曼濾波 加速度傳感器

【摘要】：起重設(shè)備制動(dòng)器是在起重設(shè)備發(fā)生高空墜落時(shí)用于緊急制停的安全保護(hù)裝置,屬于重點(diǎn)技術(shù)監(jiān)管部件。它及時(shí)、有效的動(dòng)作,可為起重設(shè)備安全、穩(wěn)定地運(yùn)行提供保障,同時(shí)顯著降低事故發(fā)生的概率以及嚴(yán)重程度。本課題旨在研制一款起重設(shè)備制動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置,實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確、快捷的檢測(cè),彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)裝置的不足。(1)研究了起重設(shè)備制動(dòng)器工作原理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)規(guī)范,分析比較了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢測(cè)方法和各種可能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。利用加速度、速度、位移的物理關(guān)系原理,確定了加速度信號(hào)采集結(jié)合數(shù)學(xué)算法計(jì)算設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置的思路;結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)規(guī)范,擬定了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)的功能和性能指標(biāo)。(2)對(duì)起重設(shè)備制動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置主要的誤差產(chǎn)生因素進(jìn)行了理論分析,以均值濾波對(duì)傳感器自身的零軸偏移進(jìn)行了誤差消除;采用正交坐標(biāo)力分解的原理對(duì)安裝偏移進(jìn)行了有效的誤差補(bǔ)償,改進(jìn)卡爾曼濾波器算法,使得其對(duì)抑制電子噪聲誤差具有更好的自適應(yīng)性;利用最小二乘擬合多項(xiàng)式的方法對(duì)數(shù)值積分趨勢(shì)項(xiàng)造成的誤差進(jìn)行了補(bǔ)償。(3)研制了應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的起重設(shè)備制動(dòng)器便攜式檢測(cè)裝置,設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)的上位機(jī)軟件。在檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)裝置可以完成檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸以及實(shí)時(shí)曲線顯示等功能。檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理,同時(shí)提供檢測(cè)報(bào)告以及歷史數(shù)據(jù)查詢功能。(4)對(duì)起重設(shè)備制動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析。結(jié)果表明:便攜式檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,測(cè)量系統(tǒng)可以完成信號(hào)數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算得出各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果。通過(guò)試驗(yàn)塔架的多次模擬試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室裝置試驗(yàn)比較,檢測(cè)裝置各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)精度為:制動(dòng)距離0.018m、動(dòng)作速度0.014m/s、加速度峰值0.026g、峰值持續(xù)時(shí)間0.0018s,達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：制動(dòng)器 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置 誤差分析 卡爾曼濾波 加速度傳感器
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 致謝逡逑5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-23
• 1.1 課題背景、研究目的及意義15-17
• 1.1.1 課題背景15-16
• 1.1.2 研究目的及意義16-17
• 1.2 起重設(shè)備制動(dòng)器檢測(cè)裝置發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)以及技術(shù)路線19-22
• 1.3.1 論文組織結(jié)構(gòu)19-21
• 1.3.2 論文框架21-22
• 1.4 本章小結(jié)22-23
• 2 檢測(cè)裝置相關(guān)原理及總體設(shè)計(jì)23-31
• 2.1 制動(dòng)器工作原理23-24
• 2.2 試驗(yàn)檢測(cè)方法比較24-25
• 2.3 MEMS加速度傳感器原理25-28
• 2.4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置總體設(shè)計(jì)28-30
• 2.4.1 裝置總體框圖28-29
• 2.4.2 裝置功能要求和性能指標(biāo)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置誤差因素分析31-43
• 3.1 傳感器自身誤差分析及消除方法31
• 3.2 安裝偏移造成的誤差分析及消除方法31-33
• 3.3 數(shù)值分析算法誤差分析與補(bǔ)償方法33-36
• 3.4 環(huán)境噪聲誤差分析與補(bǔ)償方法36-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-54
• 4.1 硬件電路整體結(jié)構(gòu)框架43-44
• 4.2 傳感器的選擇及其電路44-45
• 4.3 MCU管理模塊電路設(shè)計(jì)45-47
• 4.4 通訊接口電路設(shè)計(jì)47-49
• 4.4.1 串口通信模塊47-48
• 4.4.2 無(wú)線通信模塊48-49
• 4.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)49-50
• 4.6 顯示模塊設(shè)計(jì)50
• 4.7 電源管理模塊設(shè)計(jì)50-53
• 4.7.1 傳感器激勵(lì)電源51-52
• 4.7.2 充電模塊設(shè)計(jì)52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 5 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-67
• 5.1 系統(tǒng)控制模塊軟件設(shè)計(jì)54-57
• 5.1.1 下位機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境54
• 5.1.2 數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)54-57
• 5.2 無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)57
• 5.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)57-61
• 5.3.1 SDIO總線簡(jiǎn)介58
• 5.3.2 存儲(chǔ)模塊的實(shí)現(xiàn)58-61
• 5.4 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)61-66
• 5.4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介61
• 5.4.2 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)61-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置性能試驗(yàn)與驗(yàn)證67-74
• 6.1 理論分析驗(yàn)證67-71
• 6.1.1 數(shù)值積分誤差補(bǔ)償驗(yàn)證67-68
• 6.1.2 噪聲誤差補(bǔ)償驗(yàn)證68-71
• 6.2 起重設(shè)備制動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置試驗(yàn)與分析71-73
• 6.3 本章小結(jié)73-74
• 7 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 全文總結(jié)74
• 7.2 未來(lái)展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 附錄A 便攜式檢測(cè)裝置實(shí)物圖80-81
• 作者簡(jiǎn)介81

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