平板式壓電六維力傳感器靜-動態(tài)標定的虛擬儀器系統(tǒng)研究.pdf

1、六維力傳感器能夠測量三維空間的力和力矩,隨著傳感技術的不斷發(fā)展,六維力傳感器已廣泛應用于工業(yè)生產與國防科技等多個領域。六維力傳感器在使用前需要進行標定,隨著傳感器標定對數(shù)據(jù)采集和信號處理的要求不斷提高,研究基于虛擬儀器的靜動態(tài)標定系統(tǒng),對提高六維力傳感器的標定效率和精度,實現(xiàn)傳感器的標定自動化都具有重要意義。
　　本文研究了一種平板式壓電六維力傳感器的靜動態(tài)標定方法,設計了基于虛擬儀器的靜動態(tài)標定軟件,能夠采集處理標定實驗數(shù)據(jù),獲

2、得六維力傳感器的靜動態(tài)性能指標。
　　本文主要的研究工作包括:
　?、俳榻B了一種新型結構的壓電六維力傳感器,并分析了該傳感器的測量原理。
　?、谘芯苛似桨迨綁弘娏S力傳感器的靜動態(tài)標定方法,對傳感器六個方向施加線性無關的作用力進行靜態(tài)標定,采用最小二乘法計算傳感器的標定矩陣及其它靜態(tài)性能指標;利用階躍響應法對傳感器進行動態(tài)標定,采用系統(tǒng)辨識法求取傳感器的動態(tài)差分方程數(shù)學模型,并由獲得的數(shù)學模型計算傳感器的動態(tài)性能指標。

3、
　?、墼谔摂M儀器平臺下,采用LabVIEW和MATLAB混合編程,設計了六維力傳感器的靜動態(tài)標定軟件,能夠進行數(shù)據(jù)采集和信號分析,獲得六維力傳感器的靜動態(tài)性能指標。
　?、艽罱S力傳感器的標定實驗平臺,測試了標定軟件的程序功能,處理結果達到預期目的。最后分析了標定系統(tǒng)的誤差。
　　本文設計的基于虛擬儀器的標定系統(tǒng)能夠對一種平板式壓電六維力傳感器進行靜動態(tài)標定,具有實用性強、成本低等特點。標定軟件可靈活修改,用于多種