類磁柵液壓缸集成位移傳感器關(guān)鍵技術(shù)基本信息

作 譯 者:郭彥青

出版時(shí)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

類磁柵液壓缸集成位移傳感器采用傳感與作動(dòng)相融合的思想，將活塞桿表層制作成位移標(biāo)尺，使活塞桿兼有作動(dòng)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(yīng)用前景。本書匯集作者近年來在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，致力于深入研究該類傳感器的相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)。書中采用電磁場相應(yīng)理論及磁場積分方程法，求解傳感器定量工作數(shù)學(xué)模型，從而分析影響傳感器精度的主要因素。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)影響因素開展傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，為定量指導(dǎo)優(yōu)化工作的開展，設(shè)計(jì)了專用的信號(hào)質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸描述函數(shù)，最終求解出較優(yōu)的傳感器結(jié)構(gòu)?？紤]到傳感器結(jié)構(gòu)加工可能帶來的誤差，詳細(xì)討論了傳感器響應(yīng)信號(hào)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(shí)際電路設(shè)計(jì)過程，并通過搭建的測試平臺(tái)，驗(yàn)證傳感器設(shè)計(jì)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(jié) (20)

第2章 類磁柵集成位移傳感器的數(shù)學(xué)模型 (21)

2.1 類磁柵集成位移傳感器結(jié)構(gòu)分析 (21)

2.2 類磁柵集成位移傳感器分立器件數(shù)學(xué)模型 (21)

2.2.1 永磁體數(shù)學(xué)模型 (22)

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

2.2.3 敏感元件響應(yīng)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(jié) (53)

第3章 類磁柵集成位移傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 (54)

3.1 傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化總體方案 (54)

3.1.1 簡諧信號(hào)提高測量精度的原理 (54)

3.1.2 傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化流程 (56)

3.2 優(yōu)化理論基礎(chǔ) (57)

3.2.1 響應(yīng)信號(hào)質(zhì)量評(píng)價(jià) (57)

3.2.2 各結(jié)構(gòu)尺寸變化時(shí)的數(shù)學(xué)模型描述 (61)

3.2.3 優(yōu)化算法的確定 (64)

3.3 活塞桿標(biāo)尺形狀優(yōu)化 (65)

3.3.1 不同結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)傳感器輸出的影響 (65)

3.3.2 活塞桿標(biāo)尺形狀優(yōu)化 (71)

3.4 敏感頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化 (77)

3.5 小結(jié) (80)

第4章 類磁柵集成位移傳感器信號(hào)處理關(guān)鍵技術(shù) (81)

4.1 傳感器信號(hào)預(yù)處理 (81)

4.1.1 響應(yīng)信號(hào)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(xì)分法位移測量 (90)

4.2.1 正余切細(xì)分法原理 (90)

4.2.2 正余切細(xì)分法誤差 (93)

4.3 基于支持向量機(jī)的位移測量 (95)

4.3.1 信號(hào)預(yù)處理 (95)

4.3.2 基于支持向量機(jī)的位移求解 (99)

4.4 小結(jié) (103)

第5章 類磁柵集成位移傳感器實(shí)物設(shè)計(jì) (104)

5.1 敏感頭總體設(shè)計(jì) (104)

5.2 硬件電路設(shè)計(jì) (106)

5.2.1 電源設(shè)計(jì) (106)

5.2.2 傳感器電路模塊設(shè)計(jì) (112)

5.2.3 調(diào)理電路模塊設(shè)計(jì) (113)

5.2.4 信號(hào)處理及細(xì)分模塊設(shè)計(jì) (117)

5.2.5 信號(hào)隔離輸出模塊設(shè)計(jì) (118)

5.3 軟件設(shè)計(jì) (118)

5.4 傳感器功能驗(yàn)證 (119)

5.5 小結(jié) (121)

第6章 類磁柵集成位移傳感器實(shí)驗(yàn)研究 (122)

6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) (122)

6.1.1 傳感器實(shí)驗(yàn)樣件 (122)

6.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(dòng)態(tài)性能測試 (131)

6.3 小結(jié) (134)

第7章 類磁柵集成位移傳感器的實(shí)際應(yīng)用 (135)

7.1 類磁柵集成位移傳感器位移測量應(yīng)用原理 (135)

7.2 類磁柵集成位移傳感器速度測量應(yīng)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(shí)驗(yàn)臺(tái)上的應(yīng)用 (139)

7.3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu) (139)

7.3.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 (139)

7.3.3 系統(tǒng)前饋控制器設(shè)計(jì) (142)

7.3.4 系統(tǒng)試驗(yàn)及分析 (142)

7.4 類磁柵集成位移傳感器在摩擦參數(shù)識(shí)別中的應(yīng)用 (144)

7.4.1 快速辨識(shí)LuGre模型改進(jìn) (144)

7.4.2 LuGre參數(shù)辨識(shí) (146)

7.4.3 LuGre仿真計(jì)算 (148)

7.5 小結(jié) (150)

參考文獻(xiàn) (151)

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(xì)分、計(jì)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(dá) 3微米/1000毫米，測角精度可達(dá)1″/360°。