动态力解耦和动态标定相关技术研究综述

宋攀峰

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0326

动态力解耦和动态标定相关技术研究综述

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0326

宋攀峰

江苏和正特种装备有限公司，镇江 212400

详细信息

作者简介:
宋攀峰（1989-），江苏和正特种装备有限公司工程师，研究方向：机电控制工程，邮箱：linuxsong@126.com

中图分类号: TB931
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出版历程
- 收稿日期: 2023-12-01
- 录用日期: 2023-12-05
- 修回日期: 2023-12-08
- 网络出版日期: 2023-12-15

A Review of Dynamic Force Decoupling and Calibration Techniques

SONG Panfeng

Jiangsu Hezheng Special Equipment Co., LTD., Zhenjiang 212400, China

摘要

摘要: 随时间变化的力称作为动态力，其在航空航天、材料科学、汽车制造、武器威力等研究领域均为重要的测量参数。理想情况下，动态力测试与其他传感器输出无关，涉及的仅仅是测试通道方向的输出。但是，由于加工工艺、安装工艺等限制，在测量某方向动态力时，难免耦合其他方向的输出信号造成动态耦合，只有准确的找到各维间力的相互耦合关系，才可以达到精确测量动态力的目的。同时，在测试前应先标定传感器，以提高测量的准确性。目前多采用静态标定进行动态力测量的“静标使用”方法，在测量中必然会产生较大的误差。因此，动态力的解耦及动态标定具有较大的意义。通过分析相关文献，总结了动态力解耦和动态力标定的常用方法，对比优缺点并提出展望。
- 计量学 /
- 动态力测试 /
- 动态标定 /
- 动态力解耦 /
- 传感器
Abstract: Dynamic force, a key measurement parameter in fields such as aerospace, material science, automobile manufacturing, and weapon efficacy, refers to force that varies over time. Ideally, dynamic force measurements should be unaffected by other sensor outputs, focusing solely on the test channel's directional output. Nevertheless, limitations in processing and installation technologies often result in inadvertent coupling of signals from other directions, leading to dynamic coupling. Accurate dynamic force measurements hinge on identifying the interdimensional coupling relationships among forces. Additionally, sensor calibration prior to testing is essential for enhancing measurement accuracy. Currently, the prevalent practice of using static calibration for dynamic force measurement often results in significant errors. Hence, the study and application of dynamic force decoupling and calibration methods are of paramount importance. This paper synthesizes various literature, summarizing common methods of dynamic force decoupling and calibration, comparing their strengths and weaknesses, and providing future perspectives.
- metrology /
- dynamic force measurement /
- dynamic calibration /
- dynamic force decoupling /
- sensor

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图 1 冲击响应法动态力校准装置

Figure 1. Impulse response method for dynamic force calibration device

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图 2 激波管标定设备结构示意图

Figure 2. Schematic of the shock tube calibration device

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图 3 砝码连接法结构示意图

Figure 3. Schematic of the weight connection calibration method

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图 4 脆性材料断裂法结构示意图

Figure 4. Structure diagram of brittle material

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图 5 脆性材料阶跃力标定装置

Figure 5. Step force calibration device for brittle materials

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图 6 稳态正弦动态力标定装置

Figure 6. Steady-state sinusoidal dynamic force calibration device

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图 7 三层BP神经网络结构图

Figure 7. Structure diagram of three-layer BP

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图 8 支持向量机结构简图

Figure 8. Schematic of support vector machine architecture

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