窄脈沖沖擊加速度計校準裝置與動態(tài)模型參數(shù)辨識方法研究
發(fā)布時間:2017-03-22 22:17
本文關鍵詞:窄脈沖沖擊加速度計校準裝置與動態(tài)模型參數(shù)辨識方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:加速度計的動態(tài)特性對整個加速度應用系統(tǒng)的測量精度有著重要的影響。為了獲得加速度計動態(tài)特性的準確描述,需要對加速度計進行動態(tài)校準,利用較寬頻率范圍的激勵信號,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),獲得加速度計的動態(tài)響應,根據(jù)校準數(shù)據(jù)建立動態(tài)模型是描述加速度計動態(tài)特性的重要方式,F(xiàn)有的加速度計動態(tài)校準,主要是通過單頻振動或者脈沖沖擊來對加速度計進行動態(tài)校準,能滿足現(xiàn)有工程等領域校準需求。但隨著加速度計性能不斷提高以及被測信號幅值越來越高脈寬也越來越窄,現(xiàn)有沖擊激勵裝置存在著難以產(chǎn)生重復性好、脈寬足夠窄的激勵信號的問題,同時在單頻振動校準的加速度計模型參數(shù)辨識方法中未考慮輸入信號誤差。因此研究窄脈沖沖擊加速度計校準裝置與動態(tài)模型參數(shù)辨識具有重要的意義和價值。本文在分析窄脈沖沖擊加速度計校準理論的基礎上,給出一種窄脈沖沖擊加速度計校準裝置構(gòu)建方法,結(jié)合激光干涉儀構(gòu)建了窄脈沖沖擊加速度計校準裝置,給出了窄脈沖發(fā)生器構(gòu)造及相關信號處理過程。結(jié)合裝置校準數(shù)據(jù),對加速度計二階模型進行參數(shù)辨識,并將辨識結(jié)果與所選加速度計振動校準數(shù)據(jù)進行對比;對校準裝置的不確定度分量進行了分析,得到了所設計校準裝置的不確定度。針對絕對法振動校準,分析了基于加權(quán)最小二乘的加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識方法,結(jié)合Monte Carlo法確定了加速度計頻域特性不確定度曲線;提出了一種基于加權(quán)總體最小二乘算法的加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識方法,并結(jié)合實際振動校準數(shù)據(jù),實現(xiàn)了基于加權(quán)總體最小二乘算法的加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識。實驗研究表明,本文所設計的窄脈沖沖擊加速度計校準裝置能產(chǎn)生重復性較好窄脈沖激勵信號,其脈寬滿足現(xiàn)有加速度計動態(tài)校準要求的窄脈沖激勵信號,能夠應用于加速度計沖擊校準;所給出的加速度計動態(tài)特性不確定度參考曲線,能夠為加速度計動態(tài)校準提供對比參考;利用基于加權(quán)總體最小二乘算法建立的加速度計二階動態(tài)模型,能準確的描述加速度計動態(tài)特性。
【關鍵詞】:加速度 動態(tài)校準 窄脈沖 動態(tài)模型 參數(shù)辨識
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH824.4;TP212
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-13
- 第一章 緒論13-23
- 1.1 引言13
- 1.2 加速度計動態(tài)校準研究現(xiàn)狀13-20
- 1.2.1 加速度計動態(tài)校準13-19
- 1.2.2 加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識19-20
- 1.3 課題的研究意義和主要研究內(nèi)容20-23
- 1.3.1 課題的研究意義20-21
- 1.3.2 課題的主要研究內(nèi)容21-23
- 第二章 基于窄脈沖沖擊激勵加速度計動態(tài)校準裝置23-37
- 2.1 引言23
- 2.2 加速度計窄脈沖沖擊校準理論23-27
- 2.3 窄脈沖沖擊加速度計校準裝置27-35
- 2.3.1 窄脈沖沖擊校準裝置構(gòu)建方法27-28
- 2.3.2 窄脈沖波形發(fā)生器28-31
- 2.3.3 激光干涉儀及系統(tǒng)信號處理單元31-33
- 2.3.4 校準試驗33-35
- 2.4 小結(jié)35-37
- 第三章 窄脈沖校準裝置實驗及其不確定度評估37-49
- 3.1 引言37
- 3.2 窄脈沖校準裝置實驗37-42
- 3.2.1 基于加速度計參數(shù)辨識的系統(tǒng)實驗分析37-40
- 3.2.2 基于功率譜分析的裝置實驗40-42
- 3.3 校準裝置不確定度評估42-46
- 3.3.1 不確定度分析數(shù)學模型43
- 3.3.2 不確定度分量組成43-46
- 3.4 小結(jié)46-49
- 第四章 基于絕對法振動校準加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識49-61
- 4.1 引言49
- 4.2 加速度計絕對法振動校準49-51
- 4.3 振動校準加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識方法51-55
- 4.3.1 基于加權(quán)最小二乘算法的模型參數(shù)辨識51-53
- 4.3.2 基于加權(quán)最小二乘算法的加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識實驗53-55
- 4.4 基于加權(quán)總體最小二乘法的加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識55-60
- 4.4.1 加權(quán)總體最小二乘算法55-57
- 4.4.2 基于加權(quán)總體最小二乘算法的加速度計模型參數(shù)辨識57-58
- 4.4.3 加速度計動態(tài)模型參數(shù)辨識實驗58-60
- 4.5 小結(jié)60-61
- 第五章 結(jié)論與展望61-63
- 5.1 結(jié)論61
- 5.2 展望61-63
- 參考文獻63-67
- 致謝67-69
- 研究成果及發(fā)表的學術論文69-71
- 作者及導師簡介71-73
- 附件73-74
本文關鍵詞:窄脈沖沖擊加速度計校準裝置與動態(tài)模型參數(shù)辨識方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:262344
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