類磁柵液壓缸集成位移傳感器關鍵技術

類磁柵液壓缸集成位移傳感器采用傳感與作動相融合的思想，將活塞桿表層制作成位移標尺，使活塞桿兼有作動和傳感雙重功能，極大地減小了傳感器的體積，具有廣泛的應用前景。本書匯集作者近年來在相關領域的研究成果，致力于深入研究該類傳感器的相應關鍵技術。書中采用電磁場相應理論及磁場積分方程法，求解傳感器定量工作數(shù)學模型，從而分析影響傳感器精度的主要因素。在此基礎上，針對影響因素開展傳感器結構優(yōu)化設計工作，為定量指導優(yōu)化工作的開展，設計了專用的信號質(zhì)量評價函數(shù)及結構尺寸描述函數(shù)，最終求解出較優(yōu)的傳感器結構。考慮到傳感器結構加工可能帶來的誤差，詳細討論了傳感器響應信號的組成，經(jīng)深入研究獲得了傳感器高精度測量的一整套數(shù)據(jù)處理方法。最后，介紹傳感器實際電路設計過程，并通過搭建的測試平臺，驗證傳感器設計過程的有效性。

第1章 緒論 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 (2)

1.2.1 位移傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 (2)

1.2.2 液壓缸位移傳感器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 (3)

1.2.3 類磁柵集成位移傳感器理論分析及精度提升國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 (15)

1.2.4 柵式位移傳感器精確測量的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 (16)

1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排 (18)

1.4 小結 (20)

第2章 類磁柵集成位移傳感器的數(shù)學模型 (21)

2.1 類磁柵集成位移傳感器結構分析 (21)

2.2 類磁柵集成位移傳感器分立器件數(shù)學模型 (21)

2.2.1 永磁體數(shù)學模型 (22)

2.2.2 永磁體與鐵磁性活塞桿聯(lián)合作用時的磁場分布模型 (33)

2.2.3 敏感元件響應模型 (47)

2.3 類磁柵集成位移傳感器工作過程仿真 (50)

2.4 小結 (53)

第3章 類磁柵集成位移傳感器的結構優(yōu)化 (54)

3.1 傳感器結構優(yōu)化總體方案 (54)

3.1.1 簡諧信號提高測量精度的原理 (54)

3.1.2 傳感器結構優(yōu)化流程 (56)

3.2 優(yōu)化理論基礎 (57)

3.2.1 響應信號質(zhì)量評價 (57)

3.2.2 各結構尺寸變化時的數(shù)學模型描述 (61)

3.2.3 優(yōu)化算法的確定 (64)

3.3 活塞桿標尺形狀優(yōu)化 (65)

3.3.1 不同結構尺寸對傳感器輸出的影響 (65)

3.3.2 活塞桿標尺形狀優(yōu)化 (71)

3.4 敏感頭結構優(yōu)化 (77)

3.5 小結 (80)

第4章 類磁柵集成位移傳感器信號處理關鍵技術 (81)

4.1 傳感器信號預處理 (81)

4.1.1 響應信號描述 (81)

4.1.2 直流分量去除 (83)

4.1.3 濾除脈沖干擾 (85)

4.1.4 高次諧波分析 (88)

4.2 正余切細分法位移測量 (90)

4.2.1 正余切細分法原理 (90)

4.2.2 正余切細分法誤差 (93)

4.3 基于支持向量機的位移測量 (95)

4.3.1 信號預處理 (95)

4.3.2 基于支持向量機的位移求解 (99)

4.4 小結 (103)

第5章 類磁柵集成位移傳感器實物設計 (104)

5.1 敏感頭總體設計 (104)

5.2 硬件電路設計 (106)

5.2.1 電源設計 (106)

5.2.2 傳感器電路模塊設計 (112)

5.2.3 調(diào)理電路模塊設計 (113)

5.2.4 信號處理及細分模塊設計 (117)

5.2.5 信號隔離輸出模塊設計 (118)

5.3 軟件設計 (118)

5.4 傳感器功能驗證 (119)

5.5 小結 (121)

第6章 類磁柵集成位移傳感器實驗研究 (122)

6.1 實驗平臺 (122)

6.1.1 傳感器實驗樣件 (122)

6.1.2 實驗平臺搭建 (123)

6.2 類磁柵集成位移傳感器性能測試 (124)

6.2.1 類磁柵集成位移傳感器靜態(tài)性能測試 (125)

6.2.2 類磁柵集成位移傳感器動態(tài)性能測試 (131)

6.3 小結 (134)

第7章 類磁柵集成位移傳感器的實際應用 (135)

7.1 類磁柵集成位移傳感器位移測量應用原理 (135)

7.2 類磁柵集成位移傳感器速度測量應用原理 (136)

7.2.1 M法測速 (136)

7.2.2 T法測速 (137)

7.2.3 M/T法測速 (138)

7.3 類磁柵集成位移傳感器在電液伺服加載實驗臺上的應用 (139)

7.3.1 實驗臺結構 (139)

7.3.2 系統(tǒng)數(shù)學模型 (139)

7.3.3 系統(tǒng)前饋控制器設計 (142)

7.3.4 系統(tǒng)試驗及分析 (142)

7.4 類磁柵集成位移傳感器在摩擦參數(shù)識別中的應用 (144)

7.4.1 快速辨識LuGre模型改進 (144)

7.4.2 LuGre參數(shù)辨識 (146)

7.4.3 LuGre仿真計算 (148)

7.5 小結 (150)

參考文獻 (151)

作 譯 者:郭彥青

出版時間:2016-08 千 字 數(shù):218

版 次:01-01 頁 數(shù):168

開 本:16開

I S B N :9787121296673

磁柵和磁頭組成的部件稱為磁柵式長度傳感器。它與濾波、放大、整形、細分、計數(shù)、數(shù)字顯示等電子部分組成的系統(tǒng)稱為磁柵測量系統(tǒng)，其測長精度可達 3微米/1000毫米，測角精度可達1″/360°。