動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)現(xiàn)代建模理論研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)測(cè)試在現(xiàn)代計(jì)量中占有重要的地位,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量已經(jīng)成為計(jì)算測(cè)試的主流.所以如何準(zhǔn)確地描述或評(píng)價(jià)一個(gè)動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)就成為現(xiàn)代科學(xué)研究的熱點(diǎn).在這個(gè)問(wèn)題上,世界各國(guó)的學(xué)者都做了大量的研究工作,業(yè)已形成一套經(jīng)典的理論.傳統(tǒng)和經(jīng)典的系統(tǒng)描述方法有其優(yōu)點(diǎn),但也存在不足,它們把系統(tǒng)當(dāng)作"黑箱"來(lái)處理,不對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)元件進(jìn)行分析,所以得到的模型往往會(huì)丟失系統(tǒng)內(nèi)部重要的信息.此外,它們不能描述時(shí)變系統(tǒng).該論文提出系統(tǒng)描述的現(xiàn)代

2、方法——狀態(tài)空間描述方法和全系統(tǒng)"準(zhǔn)白化"描述方法.論文對(duì)這兩種建模方法進(jìn)行了深入的理論研究.并研制一套電感位移傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以對(duì)上述現(xiàn)代建模方法進(jìn)行驗(yàn)證.結(jié)合作者在德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院納米和精密工程處工作學(xué)習(xí)一年的情況,運(yùn)用狀態(tài)變量分析法對(duì)納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的導(dǎo)軌及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模.分析傳統(tǒng)時(shí)域、頻域系統(tǒng)辨識(shí)方法的優(yōu)缺點(diǎn).只看系統(tǒng)的"外部"往往會(huì)失去系統(tǒng)內(nèi)部的很多重要的信息.對(duì)非線性動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)和對(duì)分析多輸入多輸出系統(tǒng)

3、的描述,經(jīng)典方法并不適用.引用歐拉公式,對(duì)離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)的頻率特性進(jìn)行分解,給出具體公式.系統(tǒng)地分析現(xiàn)代狀態(tài)變量分析京城 動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)描述上的應(yīng)用.全面論述了狀態(tài)變量的選取原則,狀態(tài)變量方程的求解,元件分離體圖的畫(huà)法以及系統(tǒng)內(nèi)部元件之間的傳遞框圖.以典型機(jī)械系統(tǒng)和電子、電磁電氣系統(tǒng)為例,論述狀態(tài)變量系統(tǒng)描述方法的具體運(yùn)用.首次提出傳遞鏈函數(shù)和全系統(tǒng)"準(zhǔn)白化"分析方法.它對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解剖,反映系統(tǒng)內(nèi)部各元件之間的信號(hào)和誤差傳遞狀況.全面分

4、析串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)等復(fù)雜系統(tǒng)的傳遞鏈函數(shù)的求解公式.考慮輸入、輸出和各系統(tǒng)組成單元存在的干擾情況,研究動(dòng)態(tài)誤差的組成.這種分析方法對(duì)進(jìn)一步研究動(dòng)態(tài)誤差溯源和等效精度損失設(shè)計(jì)也有重要的參考意義.研制一套電感位移傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng).系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)和數(shù)字示波器作數(shù)據(jù)的采集,是現(xiàn)代建模理論研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái).同時(shí)由于所選用的電機(jī)是無(wú)級(jí)變速電機(jī),其頻率是一個(gè)連續(xù)變化的值,所以可以把頻域描述方法也運(yùn)用到本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中.對(duì)差動(dòng)變壓器互感式電感位移傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)