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一种立式轮毂动平衡机的误差产生及补偿技术研究

作　者: 袁典波
导　师: 徐新民
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 动平衡机精度稳定性误差补偿技术
分类号: TH877
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
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内容摘要

随着中国汽车行业的迅猛发展,轮毂动平衡检测装置的研究有着越来越重要的意义,我国的动平衡技术虽然发展迅速,但是与国外水平相比仍然存在着很大的差距。本人所在的实验室已多年进行该方面的研究并设计了一台基于工控机的立式轮毂动平衡机。本论文正是从这台动平衡机出发,研究了动平衡的相关理论,该系统的整体架构和软、硬件设计,以及所使用的标定、偏心补偿和定位方法,并从理论模型、参数求解、自动定位等方面分析了影响动平衡机测量精度和稳定性的误差来源,并提出了相应的抗干扰和补偿技术。在动平衡的理论和建模方面,分析了在建模时由于近似、简化处理而引起的误差,以及轮毂自身的非理想如半径偏差和角度偏差对测量结果造成的影响,并提出了相应的补偿措施,减小了这一在动平衡测量开始之前就已经存在的误差。在动平衡参数求解这方面,非常系统、全面的对各个环节中可能引入的误差进行了分析,对动平衡机在设计、器件选型、软硬件设计等方面提供了比较好的指导方向,使系统在各个环节都做到最优,将整体误差降到最小。在动平衡机的自动定位方面,从软、硬件结合的角度出发,将变频器、电机等因素对编码器、零点信号的干扰降到最小,并提出了一种非常精确的自动定位技术,也适合用在其他自动化系统中。通过各项误差的减小,最终使得动平衡的测量精度达到95%,对同一轮毂各个角度测量误差控制在6%以内,测量的重复率稳定在95%以内,实现了国产动平衡机的低成本、高精度的设计,达到了国内同行业的先进水平。该机器通过了项目客户的验收,并通过实际使用之后反馈效果良好。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-16
  1.1 应用背景  10-11
  1.2 立式轮毂动平衡机基本概念  11-12
  1.3 动平衡技术研究现状  12-13
  1.4 实验室以往的研究基础  13-15
  1.5 研究内容  15
  1.6 本章小结  15-16
2 动平衡机的误差来源分析  16-23
  2.1 动平衡理论介绍  16-20
  2.2 误差分析  20-22
  2.3 本章小结  22-23
3 理论与模型误差  23-30
  3.1 动平衡原理误差  23-24
  3.2 系统的非线性影响  24-27
  3.3 模型误差  27-29
  3.4 本章小结  29-30
4 参数误差  30-50
  4.1 信号处理流程  30-31
  4.2 压电加速度传感器  31-35
  4.3 信号传输  35-36
  4.4 信号的放大及滤波器设计  36-41
  4.5 信号A/D采样  41-42
  4.6 信号处理  42-48
  4.7 温度对系统的影响  48-49
  4.8 参数求解  49
  4.9 本章小结  49-50
5 定位误差  50-59
  5.1 自动定位技术  50-52
  5.2 定位误差分析  52
  5.3 变频器干扰抑制  52-56
  5.4 其他抗干扰措施  56-58
  5.5 本章小结  58-59
6 总结与展望  59-60
参考文献  60-63
作者简历及在学期间所取得的科研成果  63

一种立式轮毂动平衡机的误差产生及补偿技术研究

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