Stewart衍生型六维加速度传感器的工作频带研究

作     者：王林康 尤晶晶 李成刚 仇鑫 叶鹏达 WANG Linkang;YOU Jingjing;LI Chenggang;QIU Xin;YE Pengda

作者机构：南京林业大学机械电子工程学院南京210037 江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016 南京航空航天大学机电学院南京210016 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51405237) 国家留学基金资助项目(201908320035) 江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2021年第41卷第4期

页      码：701-709,830页

摘      要：六维加速度传感器的工作频带是一项重要的动态性能评价指标,由于目前市场上还没有能够完全满足标定要求的试验平台,这项性能的理论模型目前尚未建立。针对该现状,以一种Stewart衍生型六维加速度传感器为例,通过推导基频及其与工作频带上限之间的关系,建立了其工作频带的数学模型。首先,通过将四元数引入系统的第2类Lagrange方程,推导出动、势能函数的二次型表达式,通过矩阵迭代法求解得到具体的基频值,验算结果表明,所设计算法的迭代次数不超过19,计算误差小于0.0001%;其次,基于正交试验理论以及ADAMS动力学仿真软件,设计了256组搜索可行工作频率的虚拟试验,结果表明,工作频带上限始终介于基频的1/35~1/32,且测量数据的不确定度仅为0.0041;然后,运用空间模型理论研究了传感器的工作频带性能指标与结构参数的分布规律,绘制了全域性能图谱,为后续结构拓展提供参考;最后,加工制作了六维加速度传感器的实物样机,并在其工作频带内进行了试验,相对误差小于0.53%,进一步验证了频带模型的有效性和可行性。

主 题 词：六维加速度传感器 并联机构 固有频率 工作频带 性能图谱 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.04.010

馆 藏 号：203104796...