隨著國家海洋戰(zhàn)略計劃的逐步實施和海洋探索的逐步深入,常規(guī)的海流計已無法滿足目前海洋測量的要求,研制一種新型可測上升流的三維瞬時海流計已成為一個迫在眉睫的課題。本論文以國家自然科學(xué)基金項目“可測上升流的三維瞬時海流傳感器的研究”(No.41076061.)為背景,設(shè)計一套精密的實驗裝置來模擬海流運動,進而對三維瞬時海流傳感器進行標定。本論文首先綜述了海洋研究的目的與意義,強調(diào)了我國開展海洋研究的重要性與必要性。依托國家對海洋戰(zhàn)略規(guī)劃,指出課題研究背景與來源,分析國內(nèi)外相關(guān)科研院所的研究現(xiàn)狀,明確論文研究的價值與意義。其次,陳述了可測上升流三維海流傳感器標定平臺總體設(shè)計。根據(jù)常用傳感器標定方法,分析三維可測上升流新型傳感器的工作原理及其標定要求,合理設(shè)計傳感器標定平臺的硬件和軟件部分,從標定平臺的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和電子控制系統(tǒng)兩大方面來分別闡述標定平臺的總體設(shè)計方案。最后,從機械結(jié)構(gòu)設(shè)計主線出發(fā)分別介紹了標定平臺的機構(gòu)布局的選擇、進給系統(tǒng)的設(shè)計、主要零部件的科學(xué)選用和性能校核等細節(jié)問題。另外也從電子控制系統(tǒng)方面依據(jù)標定平臺的控制任務(wù),合理設(shè)計標定平臺的控制系統(tǒng),選擇適當?shù)奈⑻幚砥骱万?qū)動元件,設(shè)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
    1.1 海洋科學(xué)研究的意義與發(fā)展趨勢
    1.2 海流計的概述
        1.2.1 常用海流計的工作原理
        1.2.2 新型傳感器的介紹
        1.2.3 新型傳感器的標定
    1.3 三維標定平臺國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 國外的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來源及研究的目的、意義
        1.4.1 課題的來源及研究的目的和意義
        1.4.2 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 三維標定平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 標定平臺的工作要求和技術(shù)參數(shù)
        2.1.1 標定平臺的工作要求和技術(shù)參數(shù)
        2.1.2 運動平臺的主要技術(shù)參數(shù)
    2.2 標定平臺的總體布局
        2.2.1 常見三維移動平臺的總體布局
        2.2.2 本標定平臺的結(jié)構(gòu)布局選擇
    2.3 進給傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 進給伺服系統(tǒng)控制方式的選擇
        2.4.1 三種常見的控制系統(tǒng)
        2.4.2 選擇控制系統(tǒng)
    2.5 伺服電機選型
    2.6 滾珠絲杠的選擇
    2.7 支撐導(dǎo)軌的選擇
    2.8 聯(lián)軸器的選型計算
    2.9 結(jié)構(gòu)裝配
        2.9.1 Z向垂直軸的配重
        2.9.2 限位開關(guān)
        2.9.3 三維解耦
    2.10 本章小結(jié)
第三章 三維標定平臺的控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 控制系統(tǒng)的任務(wù)與要求
        3.1.1 控制系統(tǒng)的任務(wù)與要求
        3.1.2 運動控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.2 下位機硬件的選擇
    3.3 下位機的控制方案
        3.3.1 PID控制策略設(shè)計
        3.3.2 PID算法的實際問題
    3.4 運動控制器的加減速控制算法
    3.5 運動軌跡的插補算法
        3.5.1 二維運動逐點直線插補原理
        3.5.2 三維空間軌跡的直線插補
        3.5.3 空間運動進給運動計算
    3.6 提高進給系統(tǒng)的定位精度方法
    3.7 伺服驅(qū)動的參數(shù)整定
        3.7.1 伺服驅(qū)動的控制回路
        3.7.2 伺服驅(qū)動相關(guān)參數(shù)的設(shè)定
        3.7.3 參數(shù)調(diào)整步驟
    3.8 基于串口通信的LabVIEW人機界面設(shè)計
        3.8.1 LabVIEW的介紹
        3.8.2 LabVIEW環(huán)境中使用串口
        3.8.3 串口通信連線
        3.8.4 LabVIEW環(huán)境下界面的設(shè)計
    3.9 本章小結(jié)
第四章 標定平臺的關(guān)鍵問題研究
    4.1 低速爬行問題的解決
        4.1.1 系統(tǒng)的受力分析
        4.1.2 系統(tǒng)的動力學(xué)分析
        4.1.3 系統(tǒng)的臨界爬行速度分析
        4.1.4 降低臨界爬行速度所采取的措施
    4.2 光柵尺接口模塊設(shè)計
        4.2.1 微處理器處理光柵尺信號的問題
        4.2.2 光柵尺和微處理器的工作原理及其應(yīng)用
        4.2.3 信號處理問題的解決
        4.2.4 信號處理方法的實現(xiàn)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 試驗分析
    5.1 系統(tǒng)的共振頻率測試
    5.2 脈沖當量的測量
        5.2.1 脈沖當量的理論值計算
        5.2.2 脈沖當量的實際測量
    5.3 標定平臺定位精度和重復(fù)定位精度測量
        5.3.1 定位精度和重復(fù)定位精度的相關(guān)規(guī)定
        5.3.2 定位精度和重復(fù)定位精度的測量與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作的展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：2936541