类磁栅液压缸集成位移传感器关键技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 位移传感器的发展现状 2

1.2.2 液压缸位移传感器国内外发展现状 3

1.2.3 类磁栅集成位移传感器理论分析及精度提升国内外研究现状 15

1.2.4 栅式位移传感器精确测量的国内外发展现状 16

1.3 研究内容及章节安排 18

1.4 小结 20

第2章 类磁栅集成位移传感器的数学模型 21

2.1 类磁栅集成位移传感器结构分析 21

2.2 类磁栅集成位移传感器分立器件的数学模型 21

2.2.1 永磁体数学模型 22

2.2.2 永磁体与铁磁性活塞杆联合作用时的磁场分布模型 33

2.2.3 敏感元件响应模型 47

2.3 类磁栅集成位移传感器工作过程仿真 50

2.4 小结 52

第3章 类磁栅集成位移传感器的结构优化 54

3.1 传感器结构优化总体方案 54

3.1.1 简谐信号提高测量精度的原理 54

3.1.2 传感器结构优化流程 56

3.2 优化理论基础 57

3.2.1 响应信号质量评价 57

3.2.2 各结构尺寸变化时的数学模型描述 61

3.2.3 优化算法的确定 64

3.3 活塞杆标尺形状优化 65

3.3.1 不同结构尺寸对传感器输出的影响 65

3.3.2 活塞杆标尺形状优化 71

3.4 敏感头结构优化 77

3.5 小结 80

第4章 类磁栅集成位移传感器信号处理关键技术 81

4.1 传感器信号预处理 81

4.1.1 响应信号描述 81

4.1.2 直流分量去除 83

4.1.3 滤除脉冲干扰 85

4.1.4 高次谐波分析 88

4.2 正余切细分法位移测量 90

4.2.1 正余切细分法原理 90

4.2.2 正余切细分法误差 93

4.3 基于支持向量机的位移测量 95

4.3.1 信号预处理 95

4.3.2 基于支持向量机的位移求解 99

4.4 小结 103

第5章 类磁栅集成位移传感器实物设计 104

5.1 敏感头总体设计 104

5.2 硬件电路设计 106

5.2.1 电源设计 106

5.2.2 传感器电路模块设计 112

5.2.3 调理电路模块设计 113

5.2.4 信号处理及细分模块设计 117

5.2.5 信号隔离输出模块设计 118

5.3 软件设计 118

5.4 传感器功能验证 119

5.5 小结 121

第6章 类磁栅集成位移传感器实验研究 122

6.1 实验平台 122

6.1.1 传感器实验样件 122

6.1.2 实验平台搭建 123

6.2 类磁栅集成位移传感器性能测试 124

6.2.1 类磁栅集成位移传感器静态性能测试 125

6.2.2 类磁栅集成位移传感器动态性能测试 131

6.3 小结 134

第7章 类磁栅集成位移传感器的实际应用 135

7.1 类磁栅集成位移传感器位移测量应用原理 135

7.2 类磁栅集成位移传感器速度测量应用原理 136

7.2.1 M法测速 136

7.2.2 T法测速 137

7.2.3 M/T法测速 138

7.3 类磁栅集成位移传感器在电液伺服加载实验台上的应用 139

7.3.1 实验台结构 139

7.3.2 系统数学模型 139

7.3.3 系统前馈控制器设计 142

7.3.4 系统试验及分析 142

7.4 类磁栅集成位移传感器在摩擦参数识别中的应用 144

7.4.1 快速辨识LuGre模型改进 144

7.4.2 LuGre参数辨识 146

7.4.3 LuGre仿真计算 148

7.5 小结 150

参考文献 151