基于6-SPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的壓電式六維加速度傳感器的研究.pdf

1、六維加速度傳感器是一個(gè)多學(xué)科交叉的機(jī)電一體化系統(tǒng),是機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域獲得動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一種慣性元件。與六維加速度傳感器相關(guān)的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題未徹底解決,國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究還處于探索階段。本文提出并研究了一種新型的基于6-SPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的壓電式六維加速度傳感器,具有靈敏度高、精度高、量程大、工作頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文首先針對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)多維加速度傳感器的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了比較深入和系統(tǒng)的分析,總結(jié)了現(xiàn)階段六維加速度傳感器存

2、在的問(wèn)題。然后,運(yùn)用螺旋理論、矢量力學(xué)以及分析力學(xué)中的Kane方法對(duì)提出的傳感器系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了全面的分析,建立了系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程。定義了傳感器的靈敏度,從理論上推導(dǎo)出其解析表達(dá)式,并且得到了傳感器的靈敏度與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的影響關(guān)系曲線。通過(guò)線性化動(dòng)力學(xué)方程建立傳感器的振型方程,并巧妙地運(yùn)用矩陣迭代法進(jìn)行求解,進(jìn)而得到系統(tǒng)的六階固有頻率及其對(duì)應(yīng)的振型,同時(shí)研究了傳感器的基頻隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律,并將理論計(jì)算結(jié)果與ADAMS仿