基于静电力原理的微小力测量与控制系统
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.3 课题的主要工作以及目标 | 第14-16页 |
| 第二章 静电场测量微力的原理 | 第16-28页 |
| 2.1 利用静电场复现微小力的原理 | 第16-18页 |
| 2.2 电容传感器的选择和计算 | 第18-27页 |
| 2.2.1 电容传感器的选择 | 第18-24页 |
| 2.2.2 电容传感器的材料和尺寸选择 | 第24-26页 |
| 2.2.3 电容的测量方法 | 第26-27页 |
| 2.3 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 弹性支撑机构的设计与分析 | 第28-36页 |
| 3.1 弹性支撑机构设计 | 第28-29页 |
| 3.2 柔性铰链的有限元分析与理论计算 | 第29-35页 |
| 3.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 微力测量系统的方案与组成 | 第36-52页 |
| 4.1 基于静电场原理的微小力测量方案 | 第36-38页 |
| 4.2 微小力测量装置的系统组成 | 第38-44页 |
| 4.2.1 静电力发生模块 | 第38-39页 |
| 4.2.2 电容测量测量模块 | 第39-40页 |
| 4.2.3 位移测量模块 | 第40-42页 |
| 4.2.4 自动加载装置 | 第42-43页 |
| 4.2.5 同轴度测量模块 | 第43-44页 |
| 4.2.6 静电屏蔽模块 | 第44页 |
| 4.3 测量系统的软件设计 | 第44-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 控制系统模型与算法 | 第52-60页 |
| 5.1 弹性机构受力产生位移的模型 | 第53-56页 |
| 5.1.1 模型结构的辨识 | 第53-55页 |
| 5.1.2 模型参数的辨识 | 第55-56页 |
| 5.2 控制器的设计与分析 | 第56-59页 |
| 5.2.1 控制算法的选择 | 第56-58页 |
| 5.2.2 自校正PID控制效果仿真 | 第58-59页 |
| 5.3 本章小结 | 第59-60页 |
| 第六章 实验与误差分析 | 第60-74页 |
| 6.1 差动结构的振幅幅度及蠕变测试 | 第60-64页 |
| 6.2 内电极位移长时间蠕变测试 | 第64-65页 |
| 6.3 电容传感器的测量实验 | 第65-69页 |
| 6.3.1 同轴圆柱电容器电容值长时间测量 | 第65页 |
| 6.3.2 电容值随外界环境变化 | 第65-67页 |
| 6.3.3 电容梯度测量实验 | 第67-69页 |
| 6.4 静电力发生实验 | 第69-73页 |
| 6.4.1 平行四边形柔性铰链机构刚度测试 | 第69-70页 |
| 6.4.2 质量与位移的关系 | 第70-71页 |
| 6.4.3 加载电压与位移值关系 | 第71-72页 |
| 6.4.4 ABA模式下效果测试 | 第72-73页 |
| 6.5 实验总结 | 第73-74页 |
| 第七章 总结与展望 | 第74-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
