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文檔簡介
1、本學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)如下:
1.針對內(nèi)徑為500 mm-1000mm的大孔徑管道,設(shè)計了基于激光位移傳感器的非接觸在線檢測機(jī)器人系統(tǒng),該系統(tǒng)所具有的可變性結(jié)構(gòu)使其能夠根據(jù)不同規(guī)格的被測管道內(nèi)徑尺寸,自動調(diào)整本體結(jié)構(gòu),因此應(yīng)用范圍廣泛。同時可以解決大型制造加工系統(tǒng)的管道內(nèi)評估及修復(fù)等問題,在快速數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上能進(jìn)行管道或匣內(nèi)的模型重建,是一種新型的逆向工程裝備。已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
2.在高精度測量系統(tǒng)中,
2、解決微振動導(dǎo)致的檢測精度損失一直是具有挑戰(zhàn)性的課題。為此本文提出了一種自適應(yīng)振動主動控制算法,以大孔徑管道檢測機(jī)器人系統(tǒng)為應(yīng)用背景,搭建了基于壓電元件的微振動控制平臺,建立了系統(tǒng)的振動動態(tài)ARMA模型。對該模型進(jìn)行了振動主動控制仿真研究,結(jié)果證明了算法的有效性,為檢測裝備在噪聲環(huán)境下保證檢測精度提供了一種有效的解決方案。
3.將多種群粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用在圓度誤差評定中,解決了大孔徑管道圓度誤差在線評定的問題,仿真結(jié)果證明了
3、其具有快速的收斂性,適用于現(xiàn)場檢測。
在一些諸如造船、飛機(jī)制造和內(nèi)燃機(jī)車制造等大型加工背景下,有許多對大孔徑管道精確測量的需求,如在造船過程中,作為關(guān)鍵的部件之一,艉軸套的內(nèi)部表面加工精度要求很高,為了和艉軸匹配準(zhǔn)確,對艉軸套圓度評估及內(nèi)徑測量提出了很高的要求。目前所采用的傳統(tǒng)手工測量模式僅能依靠內(nèi)徑千分尺獲得局部的直徑信息,很難依據(jù)這些有限的數(shù)據(jù)去分析巨大軸套內(nèi)部表面品質(zhì)及任意截面的直徑。為了解決這類大孔徑管道內(nèi)部精確檢
4、測的問題,管道內(nèi)徑尺寸有關(guān)的理論及技術(shù)問題,最終成果集中體現(xiàn)在所推出的通用型大孔徑管道檢測機(jī)器人系統(tǒng)中。該研究做出的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)如下:
1.在查閱和掌握大量孔徑內(nèi)徑檢測相關(guān)文獻(xiàn)和資料的基礎(chǔ)上,深入細(xì)致地分析了各種檢測方法和機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),并結(jié)合大孔徑管道檢測需求,通過綜合對比分析,設(shè)計了大孔徑管道檢測機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)。
2.開發(fā)了一套大孔徑管道在線檢測軟件,用戶能夠方便地使用智能軟件系統(tǒng)對管道實行在線檢測,得到孔徑內(nèi)部
5、直徑、圓度等信息。
3.深入地研究了基于小波的信號去噪問題,通過對實際檢測信號的分析,設(shè)計了基于小波軟、硬閾值折衷方法的信號去噪算法。
4.結(jié)合工程背景,深入地研究了粒子群優(yōu)化算法的原理,提出了多種群粒子群優(yōu)化算法的圓度誤差評定模型,通過實例證明,該方法具有較快的收斂速度,適合實時在線圓度誤差評定。
5.設(shè)計了基于壓電陶瓷的激光測頭微振動補(bǔ)償系統(tǒng),建立了系統(tǒng)的振動動態(tài)模型,將自適應(yīng)振動控制引入到
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