動(dòng)平衡測(cè)量的若干關(guān)鍵技術(shù)問題研究.pdf_第1頁(yè)
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1、轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡性能是電機(jī)使用壽命、工作噪聲以及能耗的決定性因素之一。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的日益提高,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡性能的要求也越來越嚴(yán)苛,對(duì)動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求也不斷提高。目前,測(cè)量系統(tǒng)的精度不高成了國(guó)產(chǎn)動(dòng)平衡產(chǎn)品質(zhì)量提升的瓶頸問題。由于系統(tǒng)測(cè)量誤差的可消除性和隨機(jī)測(cè)量誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的可估計(jì)性,采用系統(tǒng)誤差的實(shí)時(shí)修正和隨機(jī)誤差影響的實(shí)時(shí)評(píng)估技術(shù)是提高測(cè)量系統(tǒng)精度的有效且經(jīng)濟(jì)的途徑。鑒于動(dòng)平衡測(cè)量過程的系統(tǒng)誤差主要體現(xiàn)為影響系數(shù)的估計(jì)

2、精度,本文研究成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
   (1)采用重新標(biāo)定的方法對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn),針對(duì)采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)原理處理標(biāo)定數(shù)據(jù)中試重的振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量值的樣本數(shù)量與停工工時(shí)之間的矛盾,提出了基于層次貝葉斯方法的標(biāo)定數(shù)據(jù)的處理方法。充分利用試重振動(dòng)響應(yīng)和測(cè)量方差的先驗(yàn)信息,建立了不同試重水平下振動(dòng)響應(yīng)真值和測(cè)量方差的聯(lián)合分布模型,以體現(xiàn)測(cè)量方差對(duì)振動(dòng)響應(yīng)真值估計(jì)的影響。并采用馬爾科夫鏈蒙特卡羅(MCMC)方法中的Gibbs抽樣法求取其

3、最大后驗(yàn)估計(jì),降低了標(biāo)定數(shù)據(jù)估計(jì)精度對(duì)樣本數(shù)量的依賴性,實(shí)現(xiàn)了小樣本條件下標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確估計(jì),縮短了重新標(biāo)定所消耗的工時(shí),減少了生產(chǎn)線停工給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
   (2)鑒于在生產(chǎn)過程中可以獲得高精度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù),提出了基于改進(jìn)卡爾曼濾波的動(dòng)平衡測(cè)量過程的在線校準(zhǔn)方法。針對(duì)傳統(tǒng)的過程狀態(tài)估計(jì)方法在小樣本情況下缺乏兼顧追蹤狀態(tài)變化和抑制隨機(jī)誤差干擾的能力,提出了卡爾曼濾波與多元統(tǒng)計(jì)過程控制相結(jié)合的過程狀態(tài)調(diào)節(jié)方法。通過X2統(tǒng)

4、計(jì)量對(duì)觀測(cè)殘差進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)測(cè)量過程處于可控狀態(tài)時(shí),采用經(jīng)典卡爾曼濾波方法以充分利用其抑制隨機(jī)測(cè)量誤差的能力;反之,通過X2統(tǒng)計(jì)量對(duì)狀態(tài)預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié),以增強(qiáng)其追蹤狀態(tài)變化的能力;合理地權(quán)衡了追蹤狀態(tài)變化和抑制隨機(jī)誤差二者之間的矛盾,提高了測(cè)量過程校準(zhǔn)的魯棒性。
   (3)鑒于ISO-GUM所提供的測(cè)量不確定度評(píng)定方法不能解決動(dòng)平衡測(cè)量過程的非線性,也不能體現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)性的問題,提出了動(dòng)平衡測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)

5、不確定度的評(píng)定方法。建立了不平衡量與振動(dòng)響應(yīng)和影響系數(shù)之間的概率傳遞關(guān)系,并以Monte Carlo方法為計(jì)算工具確定不平衡量的概率分布。同時(shí),通過對(duì)振動(dòng)響應(yīng)隨機(jī)測(cè)量方差以及影響系數(shù)的動(dòng)態(tài)估計(jì),將測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息融合到測(cè)量不確定度的評(píng)定中,實(shí)現(xiàn)了在測(cè)量系統(tǒng)金壽命周期內(nèi)測(cè)量不確定度的精確評(píng)價(jià)。
   (4)針對(duì)測(cè)量不確定度導(dǎo)致的“誤收”和“誤廢”決策,提出了基于貝葉斯最小決策成本準(zhǔn)則的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡性能評(píng)價(jià)方法。將決策成本、生產(chǎn)過程

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