Разработка и исследование метода идентификации системы механических параметров на тестирующем симметричном двухосном сферическом движении

• Автор: Шаховал, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
СПИСОК терминов, условных обозначений и сокращений
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Научная новизна
Объект исследования
Цель диссертационной работы
Задачи исследования
Практическая значимость
Методы исследования
Достоверность результатов
Апробация
Список публикаций
Поддержка
Структура диссертации
Научные положения, выносимые на защиту
ГЛАВА
Сведения из истории и теории, относящиеся к проблеме определения элементов тензора инерции
1.1. Исторический обзор методов определения тензора инерции
1.2. Тензор инерции твердого тела
1.3. Динамические уравнения механической системы
1.4. Выводы. 47 ГЛАВА
Определение элементов тензора инерции относительно

различных осей.
2.1. Обусловленность расчетной линейной системы алгебраических уравнений.
2.2. Общие формулы для исследования функций на экстремум.
2.3. Частные случаи расположения пучков осей.
2.3.1. Одна ось направлена вдоль Ох, а пять осей лежат на круговом конусе.
2.3.2. Одна ось направлена вдоль оси симметрии кругового конуса, совпадающей с От, а пять осей лежат на нем.
2.3.3. Все оси распределены равномерно по поверхностям двух конусов.
2.3.4. Случай, когда все оси лежат на поверхности кругового конуса.
2.3.5. Случай расположения осей на сегменте кругового конуса.
2.3.6. Случай, когда шестая ось направлена по нормальной оси конуса, а остальные равномерно распределены по его сегменту.
2.4. Выводы.
ГЛАВА
Параметрическая идентификация тензоров инерции тел на сферических движениях с медленным собственным вращением.
3.1. Кинематика устройства.
3.2. Динамические уравнения механической системы.
3.3. Динамические уравнения системы тело - устройство.
3.4. Требования к автоматизированным системам, осуществляющим способы измерения тензора инерции.
3.5. Выводы.
ГЛАВА

Расчет методом конечных элементов модели несущей
конструкции исполнительного устройства
4.1 Идея метода конечных элементов
4.2 Решение задачи в системе инженерного анализа (САЕ)
4.3. Построение основной планируемой модели устройства
4.4. Расчет модели несущей конструкции исполнительного устройства методом Мора-Верещагина
4.5. Погрешности измерения работы вращающего
момента и угловой скорости программного движения
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

В этой главе описаны методы определения моментов и тензоров инерции изделий и параметров, которые характеризуют состояние системы «устройство-тело» в процессе движения. Испытуемое тело закреплено с помощью захвата на валу электродвигателя или валу редуктора, который сообщает телу требуемое программное вращательное движение. В дальнейшем это используется в алгоритмах, основанных на параметрической идентификации на однонаправленном симметрическом разгонно-тормозном движении, либо на реверсивно-антисимметричном полнооборотном и неполнооборотном разгонно-тормозных движениях.
Назовем однонаправленным симметричным разгонно-тормозным вращательным движением такое неравномерное вращение, в котором можно выделить этап разгона по какому-либо кинематическому закону, переходящий в этап торможения, повторяющий в обратном порядке этап разгона. Допускается наличие переходных процессов при переходе системы с этапа разгона на торможение и на начальном этапе движения, и даже допускаются остановки системы вне угловых интервалов, на которых производятся измерения. Здесь главным требованием является требование наличия на движении пары динамически симметричных участков разгона и торможения. Участки, содержащие переходные процессы, при последующей математический обработке результатов исключаются из рассмотрения. Они не влияют на точность определения момента инерции тела. Однонаправленность движения состоит в том, что угол поворота продолжает нарастать, а симметрия заключается в том, что угловая скорость на этапе торможения уменьшается точно так же, как она нарастала на этапе разгона, оставаясь при этом положительной, в то же время при таком движении угловое ускорение изменяет знак и принимает соответствующие значения. Простейшим видом такого однонаправленного движения может служить один "размах" математического маятника -движение за полупериод гармонического колебания.