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300mm×300mm磁悬挂天平校准与气动力测量问题研究

谢海斌  
【摘要】: 本文以我国最新研制的“300mm×300mm磁悬挂天平系统”为背景,主要研究了该系统 的校准与气动力测量问题。 为了完成工程任务,本文对天平系统的静态校准做了深入的研究。首先,在绪论中介绍 了磁悬挂天平系统的研究背景、国内外的发展现状以及这套系统的软、硬件基本构成;随后, 论文用两章的篇幅对该系统的静态校准做了详细的研究,第二章简要介绍了MSBS校准的分 类、静态校准设备、静校载荷的加载方法、校准关系的数学描述以及静态校准的试验准备等 问题;第三章详细探讨了磁悬挂天平的静态校准问题,其中包含了单元校准试验的实施方法、 多元校准的试验设计及实施步骤、采样数据的预处理以及校准关系的传统求解方法。为了进 一步提高校准关系的准度,针对传统方法存在的缺陷和系统的实际运行特点,借鉴主成份分 析法,提出了校准模型的样条拟合方案,并且利用实际的拟合结果对几种校准方案进行了比 较。最后,为了体现论文的完整性,在附录中,利用获取的校准试验数据与吹风试验中的气 动力测量数据,完成了一份完整的磁悬挂天平静态校准与测量的测试报告。 在完成工程任务的基础上,本文对磁悬挂天平的校准问题进行了更进一步地研究。第四 章提出了衡量静态校准精度与准度的基本准则,进而又对天平的静态校准进行了误差分析, 并提出了相应的修正方法,其中重点研究了静态校准中的力源误差以及修正方法。第五章进 一步探讨了模型以任意姿态悬浮时的天平校准、磁悬挂天平的动态校准以及模型的位置姿态 测量等三个问题,最后还讨论了现有系统在校准方面存在的问题,并对其今后的发展做出了 展望。 为了便于阅读,下图给出了论文的基本层次结构。


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