[發明專利]一種用于質心測量的多點稱重支撐結構模型的修正方法

有效

• 申請號: 201810123233.9
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108332909B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 張曉琳;王梅寶;唐文彥;王軍;毛紅杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

為了解決現有多點稱重法的傳感器的位置關系影響質心測量準確性的問題，本發明提供一種用于質心測量的多點稱重支撐結構模型的修正方法。所述修正方法包括如下步驟：步驟一：獲取利用所述模型測量的質心，與實際質心進行對比，獲取誤差；步驟二：定義模型中的參數，確定參數中的已知參數和未知參數；步驟三：根據數學建模方法，求取未知參數；步驟四：分析模型中的參數對質心測量誤差的影響，并對有影響的參數進行修正，減小質心測量的誤差。本發明可以用來分析不同的支撐球半徑、球窩半徑和被測件不同位置等情況下，質心測量中的關鍵參數。

技術領域

本發明涉及一種多點稱重支撐結構模型，特別涉及一種多點稱重支撐結構模型的修正方法，屬于質心測量領域。

背景技術

質心的測量方法主要分為兩類，一類是靜態測量方法，另一類是動態測量方法。靜態測量方法主要有懸掛法、多點稱重法等，動態測量方法一般有復擺法、轉動慣量法、旋轉平衡法等，其中多點稱重法由于操作簡單、方便，成本較低，并且適于測量火箭、衛星、導彈、潛艇等大尺寸產品，得到了廣泛的應用。

多點稱重法采用三個(或四個)稱重傳感器的讀數及其相對位置關系計算出待測產品的質心位置。這幾個稱重傳感器的測量準確性、位置關系直接影響質心的測量準確性，目前國內外文獻沒有看到針對多點稱重法的完備的建模方法，以包含稱重傳感器受力點、受力方向、位置關系等重多參數。

發明內容

為了解決現有多點稱重法的傳感器的位置關系影響質心測量準確性的問題，本發明提供一種用于質心測量的多點稱重支撐結構模型的修正方法。

本發明的一種用于測量質心的多點稱重支撐結構模型的修正方法，所述模型包括上層可動平臺2、下層固定平臺3、三個上球窩4、三個下球窩5、三個支撐球6和三個稱重傳感器；

三個稱重傳感器設置在下層固定平臺3上，三個稱重傳感器的頂部分別固定一個下球窩5，上層可動平臺2的底部固定有三個上球窩4，三個下球窩5分別與三個上球窩4的位置相對應，相應位置的上球窩4和下球窩5之間放置一個支撐球6；上層可動平臺2移動時帶動支撐球6在下球窩5中自由移動；被測件1設置在上層可動平臺2的頂部。

所述修正方法包括如下步驟：

步驟一：獲取利用所述模型測量的質心，與實際質心進行對比，獲取誤差；

步驟二：定義模型中的參數，確定參數中的已知參數和未知參數；

步驟三：根據數學建模方法，求取未知參數；

步驟四：分析模型中的參數對質心測量誤差的影響，并對有影響的參數進行修正，減小質心測量的誤差。

優選的是，所述步驟二中，所述模型中的參數包括：

下球窩的半徑為R_B，下球窩的球心坐標為B_0i，i＝1，2，3，三個球心的幾何中心為固定坐標系的原點O_B，所述三個下球窩球心組成的平面的法向量為Z_B軸，所述固定坐標系為O_BX_BY_BZ_B；

上球窩的半徑為R_P，上球窩的球心坐標為P_0i，三個上球窩球心的幾何中心為移動坐標系的原點O_P，所述三個上球窩球心組成的平面的法向量為Z_P軸，所述移動坐標系為O_PX_PY_PZ_P；

支撐球6的半徑為R，支撐球6與下球窩5的接觸點為B_i，支撐球6與上球窩4的接觸點為P_i；

l_i表示上層可動平臺2與下層固定平臺3的支撐距離；