本文關(guān)鍵詞：三自由度陀螺飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡辨識(shí)方法研究

  更多相關(guān)文章： 陀螺飛輪 影響系數(shù)法 動(dòng)不平衡 動(dòng)力學(xué)建模

【摘要】：本文以陀螺飛輪機(jī)構(gòu)為背景,針對(duì)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻存在的動(dòng)不平衡問(wèn)題,建立了陀螺飛輪的動(dòng)不平衡數(shù)學(xué)模型,分析了在此模型基礎(chǔ)上使用影響系數(shù)法對(duì)陀螺飛輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)不平衡辨識(shí)及配平的依據(jù),以及靜偶不平衡可以分步配平的依據(jù),給出了基于德國(guó)米依傳感器和德國(guó)申克振動(dòng)測(cè)量?jī)x的偶不平衡和靜不平衡辨識(shí)算法,并通過(guò)配平實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。首先,介紹了課題的背景及研究意義,分析了本課題研究對(duì)象陀螺飛輪機(jī)構(gòu)存在的動(dòng)不平衡。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析,了解了前人解決這些問(wèn)題的途徑,分析了他們解決問(wèn)題所用方法的是否能直接應(yīng)用于陀螺飛輪機(jī)構(gòu),以便使用正確有效的方法來(lái)解決問(wèn)題。其次,針對(duì)本文研究對(duì)象陀螺飛輪機(jī)構(gòu),通過(guò)歐拉動(dòng)力學(xué)建模方法,結(jié)合動(dòng)不平衡分析,建立了陀螺飛輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)仿真分析,為后文使用的影響系數(shù)法和靜偶不平衡分離提供了理論依據(jù)。再次,研究了影響系數(shù)法的基本原理,以及合成向量的相角幅值變化規(guī)律。并分別分析了德國(guó)米依傳感器和德國(guó)申克振動(dòng)測(cè)量?jī)x的原理和使用方法,以及其分別用于測(cè)量轉(zhuǎn)子傾側(cè)角和殼體振動(dòng)的機(jī)理,提出了基于影響系數(shù)法的陀螺飛輪轉(zhuǎn)子偶不平衡辨識(shí)算法和靜不平衡辨識(shí)算法。最后,分析對(duì)比了實(shí)驗(yàn)條件下的兩種傳感器數(shù)據(jù)濾波算法:相關(guān)濾波法和FFT濾波法,在設(shè)計(jì)了基于Matlab動(dòng)不平衡辨識(shí)軟件的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行了偶不平衡和靜不平衡的辨識(shí)實(shí)驗(yàn),并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：陀螺飛輪 影響系數(shù)法 動(dòng)不平衡 動(dòng)力學(xué)建模
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 陀螺飛輪研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第2章 陀螺飛輪系統(tǒng)動(dòng)不平衡模型建立及特性分析14-30
• 2.1 引言14
• 2.2 陀螺飛輪系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立14-21
• 2.2.1 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系14-16
• 2.2.2 陀螺飛輪的歐拉動(dòng)力學(xué)方程16-19
• 2.2.3 力矩轉(zhuǎn)換關(guān)系19-21
• 2.2.4 陀螺飛輪歐拉動(dòng)力學(xué)模型21
• 2.3 陀螺飛輪動(dòng)不平衡模型及特性分析21-29
• 2.3.1 偶不平衡模型21-23
• 2.3.2 靜不平衡模型23-24
• 2.3.3 陀螺飛輪動(dòng)不平衡分離特性分析24-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 基于影響系數(shù)法的陀螺飛輪動(dòng)不平衡辨識(shí)方法30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 影響系數(shù)法基本原理30-31
• 3.3 合成向量相角幅值規(guī)律分析31-32
• 3.4 基于微位移傳感器的陀螺飛輪轉(zhuǎn)子偶不平衡辨識(shí)方法32-36
• 3.4.1 微位移傳感器及其標(biāo)定33-35
• 3.4.2 基于影響系數(shù)法的陀螺飛輪轉(zhuǎn)子偶不平衡辨識(shí)算法35-36
• 3.5 基于振動(dòng)傳感系統(tǒng)的陀螺飛輪轉(zhuǎn)子靜不平衡辨識(shí)方法36-39
• 3.5.1 振動(dòng)傳感系統(tǒng)37-38
• 3.5.2 基于影響系數(shù)法的陀螺飛輪轉(zhuǎn)子靜不平衡辨識(shí)算法38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 三自由度陀螺飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡辨識(shí)實(shí)驗(yàn)研究40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 傳感器數(shù)據(jù)濾波算法40-44
• 4.2.1 基于FFT的一次諧波濾波算法設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.2 基于相關(guān)濾波的一次諧波濾波算法設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.3 兩種濾波算法比較43-44
• 4.3 基于MATLAB的動(dòng)不平衡辨識(shí)軟件設(shè)計(jì)44-46
• 4.4 偶不平衡辨識(shí)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析46-52
• 4.4.1 加速實(shí)驗(yàn)46-47
• 4.4.2 重復(fù)性測(cè)試實(shí)驗(yàn)47-48
• 4.4.3 配重實(shí)驗(yàn)48-49
• 4.4.4 轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性測(cè)試結(jié)果分析49-52
• 4.5 靜不平衡辨識(shí)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析52-56
• 4.5.1 重復(fù)性隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.5.2 靜不平衡配重實(shí)驗(yàn)54-55
• 4.5.3 靜不平衡配平驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)55-56
• 4.6 陀螺飛輪動(dòng)不平衡配平方案設(shè)計(jì)56-57
• 4.7 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-66
• 致謝66

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1 郭照升;三自由度陀螺飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡辨識(shí)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：696329