【摘 要】
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实时高精度滚转角信息对提高高速旋转载体的控制精度尤为重要.由于高旋载体纵轴存在高速旋转,若纵轴采用大量程陀螺,则会带来较大的输出噪声,同时不可避免地存在累积误差,导致滚转角测量精度不高.为解决这个问题,提出了一种融合双轴正交加速度计与单轴陀螺仪的滚转角测试方法,纵轴采用大量程陀螺进行滚转角测量,双轴正交加速度计测量横轴和竖轴上的加速度,利用低通滤波提取重力投影测量滚转角,由加速度计得到的滚转角作为观测量,基于卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)融合两种方式得到滚转角信息,利用加速度计修正陀螺仪从
【机 构】
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中国煤炭科工集团太原研究院有限公司, 太原030006;煤矿采掘机械装备国家工程实验室, 太原030032;山西天地煤机装备有限公司,太原030032
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实时高精度滚转角信息对提高高速旋转载体的控制精度尤为重要.由于高旋载体纵轴存在高速旋转,若纵轴采用大量程陀螺,则会带来较大的输出噪声,同时不可避免地存在累积误差,导致滚转角测量精度不高.为解决这个问题,提出了一种融合双轴正交加速度计与单轴陀螺仪的滚转角测试方法,纵轴采用大量程陀螺进行滚转角测量,双轴正交加速度计测量横轴和竖轴上的加速度,利用低通滤波提取重力投影测量滚转角,由加速度计得到的滚转角作为观测量,基于卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)融合两种方式得到滚转角信息,利用加速度计修正陀螺仪从而提高滚转角测量精度.为验证算法的有效性,进行了仿真实验与半物理仿真试验.结果表明,融合算法能够有效地抑制累积误差,且融合算法比加计测量或者陀螺测量方法测量精度有所提高,证明了该算法具有重要的工程应用价值.
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剪切闸板防喷器是井控设备的重要组成部分之一,其作用是在钻井过程中遇到突发情况时及时剪断钻杆并密封井口,其剪切性能直接关系到钻井作业的安全.以某新型上直下V结构的剪切闸板防喷器为研究对象,通过显示动力学模块对剪切闸板剪切钻杆的过程进行数值仿真模拟,分析研究闸板的剪切性能.并用该剪切闸板分别剪切5 in和5.5 in两种不同规格的S135钻杆,以研究其对不同规格钻杆的适应性,分析经验公式计算值和仿真值存在差异的原因,也探讨了在有井压,有悬重情况下剪切力的变化规律.结果表明:该新型剪切闸板能够顺利剪断5 in和
为解决转盘式挤奶机智能化程度不足的问题,设计了一种适用于大中型牧场的高效率智能化挤奶设备.基于TRIZ(theory of inventive problem solving)理论,采用九屏分析法和因果轴分析法,得出影响牧场智能化发展的因素;结合现场实际情况,运用技术矛盾法、物理矛盾法和物场-模型法对分析出的问题进行求解,对执行机械臂、末端执行器、三轴平移装置等关键部件进行创新设计,完成了转盘式挤奶机器人的结构设计,并搭建了实验样机,进行了奶杯抓取和套杯实验.结果表明,机器人抓取奶杯成功率为100％,套杯
非稳态热流密度是战斗部热毁伤威力评估的重要参数.针对爆炸场非稳态测试环境恶劣、气体高速流动、温度变化迅速的问题,对塞式热流传感器的组成材料、热敏元件等进行了重新选择.根据塞式热流传感器的组成结构和测量原理进行了理论推导,得到了塞式热流传感器测量热量的数学模型.针对非稳态爆炸场环境特点,对塞式热流传感器的热敏元件进行了爆炸冲击波下的应力仿真,获得了抗压力冲击的热敏元件参数,之后进行了非稳态热流的热力学仿真,得到了传感器热敏元件的温升曲线,最终确定了热敏元件的厚度与直径等要素.仿真结果表明,所设计的塞式热流传
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