摘要：不同于应变型测力仪,光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)六维测力仪采用结构型测力原理及光无源器件,耦合误差是其主要指标参数之一,且由于其应用场景限制,通常进行原位校准。文中分析了FBG六维测力仪的传感结构及原理,根据耦合误差模型,设计了无标准力源的原位校准装置,提出基于机械臂的耦合误差原位校准方法,实现了校准操作流程的简化和不确定度来源的控制。通过结合实际算例,分析了校准结果不确定度,验证了该方法的有效性。

摘要：为解决并联六轴力传感器量程提升受限问题,设计了一种正交构型并联六轴力传感器。正交并联六轴力传感器是基于并联六轴力传感器的一种构型上的改进,具有承载能力强、解耦性能良好的优势,但同时该力传感器的耦合误差输出具有自身的特点。考虑该力传感器测量分支间摩擦以及正交结构自身特点引起的耦合误差输出,建立了正交并联六轴力传感器耦合误差测量模型。基于所建立的测量模型,通过数值算例分析探讨了传感器设计参数与两种耦合误差输出之间的影响关系,据此研制了一种正交并联六轴力传感器。最后对传感器样机进行了实验,得到其误差分布及检验测量精度。实验所得传感器各维力/力矩在各方向误差分别为0.43%/0.31%,0.18%/0.68%,0.80%/1.28%。

摘要：为了找出耦合误差产生的根源,探讨了柔性偏心机构设计方法.首先,给出了机构组成和工作原理;然后,基于柔度矩阵法对机构建模,分别推导了桥式位移放大机构、导向机构、连接机构的柔度;最后,综合得到机构的整体柔度.分析结果表明柔度矩阵法得到的输出柔度理论值和有限元法得到的结果误差为8.126%,机构的一阶固有频率为73.78Hz.在40N的驱动力范围内,机构可以实现66.466μm的行程,透镜和机构上的最大应力分别为0.0711 MPa和235.22 MPa,Y/Z/RX/RY/RZ耦合误差和X向行程的比分别为0.0543%、0.0082%、1.218×10-8rad/μm、1.870×10-7rad/μm、6.073×10-7rad/μm.调节后镜片面形PV值优于24nm,RMS值优于5nm,并且主要为像散.通过合理的柔度设计,机构接近完全解耦,揭示了不合理的机构刚度是产生调节耦合误差的根源.

摘要：为解决现有空间平动柔性并联微定位平台(CPMS)结构布局不紧凑,且多轴驱动时各运动副的寄生运动相互累加,导致平台耦合误差增大的问题。首先,设计了一种基于柔性薄板的分布柔度式3-PPP型柔性并联微定位平台。其次,通过结构优化减小了平台的体积,并消除了支链中移动副寄生运动的累加现象。然后,基于柔度矩阵法建立了平台的输入刚度理论模型,并采用有限元仿真验证了理论模型的正确性;同时计算了平台的固有频率,并探究了其与柔性薄板尺寸参数之间的关系。最后,将结构优化前后的平台通过有限元仿真进行了对比分析。结果表明:结构优化后平台的体积减小了67%,且平台在单轴和多轴驱动时均具有更优的运动解耦特性和输入输出一致性。

摘要：针对双轴旋转式惯导系统中不能自动补偿标度因数误差与地球自转耦合误差的问题,提出了一种改进的转位方法。该方法不增加转轴数目,通过补偿地球自转在转轴平面的投影抑制耦合误差项,计算结果表明该方法适用于激光陀螺惯导系统和光纤陀螺惯导系统。利用改进的转位方法对双轴旋转式惯导系统进行仿真,仿真结果验证了该方法的可行性。研究结果为双轴旋转式惯导系统的工程设计和改进提供了一定的理论支持。

摘要：针对一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构,为解决其运动过程中各关节之间的同步协调控制问题,采用拉格朗日法建立其动力学模型,并基于该动力学模型和输送机构的结构特点,提出一种同步误差,该同步误差不仅包括关节自身的误差信息,还包括关节之间的误差信息。在此基础上,将交叉耦合控制技术与滑模变结构控制相结合,提出一种同步滑模控制策略,并运用Lyapunov稳定性理论证明了所提出控制算法的稳定性。最后通过仿真与常规滑模控制进行比较,结果表明,所设计同步滑模控制器响应速度快,跟踪误差小,实现了汽车电泳涂装输送机构的稳定跟踪运动控制,同时提高了其同步协调性。

摘要：针对微夹持器的大行程、低耦合等要求,采用桥式机构和杠杆机构设计了一种新型三级放大微夹持器。根据柔性机构学、弹性力学和动力学原理,优化了桥式机构的固定位置提高微夹持器的动态特性,建立了微夹持器的理论位移放大模型、耦合误差模型和动力学模型,获得了微夹持器的输出位移特性与动态特性。应用3D打印和线切割加工技术加工出微夹持器实体,通过理论、仿真和实验数据对比验证了理论模型的正确性,微夹持器的位移放大倍数达到了19. 7倍,固有频率为223 Hz,与实验数据的误差均在10%以内波动,工作行程达到了750μm同时耦合误差仅为工作行程的0. 35%,实现了微夹持器大行程、高精度、低耦合和良好的动态特性。

摘要：振动陀螺仪位列新一类固态陀螺,已成为与机械转子陀螺、光学陀螺相并列的三大类陀螺之一。在分析振动耦合误差的基础上,提出了振动陀螺仪闭环控制系统的一般设计方案。由于驱动振动幅度远大于读出振动,因此极小的耦合量就会造成很大的检测误差。同时,驱动振动耦合到读出轴的振动信号与角速率振动信号同相,他不可简单地进行分离的特性使其成为影响陀螺精度的要害问题。通过闭环控制系统的设计和实施,可有效提高振动陀螺仪的精度。

摘要：干扰和目标回波同时位于雷达主瓣时,能够改变天线口面的相位波前,严重干扰雷达角度测量.为解决这个难题,提出了基于极化信息的单脉冲处理方法,将雷达改进为双极化接收,并增加相应的和差网络,得到六路带极化信息的和差信号,带入本文设计的解析公式进行解算,可以避免角度估计中因为干扰产生的耦合误差,确保准确的雷达测角及跟踪.仿真结果证明,该方法能够在干扰条件下得到正确的角度估计,使对抗拖曳式诱饵干扰的工程实现更加简洁高效,对于提升雷达的抗干扰能力具有重要意义.

摘要：随着工业控制向着高速度、高精度、高可靠性方向发展,越来越多的多电机控制场合要求各电机间保持同步运行。针对现有的同步控制结构设计复杂,在线计算量大,不易拓展到大于2台电机以上的弊端。文章基于最小相关轴的控制思想,将多电机控制系统分解为相邻电机的控制,简化了结构设计,易于设计大于2台电机的控制结构。由于外部扰动是影响同步性能的重要因素,文中运用模糊切换增益调节的滑模控制方式,对不确定干扰项进行补偿。滑模控制保证了设计算法的鲁棒性,而模糊控制弱化了滑模算法的抖振作用。最后,在3台电机组成的多轴系统上进行仿真验证,结果表明该算法同步稳定性能好,抗干扰性强。