Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ chính xác cho chuẩn đo lường lực khuếch đại đòn bẩy sử dụng gối ...

• Tác giả: Phạm Thanh Hà
• Người hướng dẫn: TS Đào Mộng Lâm
• Trường học: Viện Khoa Học Và Công Nghệ Quân Sự
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao Độ Chính Xác Cho Chuẩn Đo Lường Lực Kiểu Khuếch Đại Đòn Bẩy Với Gối Điện Tử
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. CHƯƠNG 1: XÁC LẬP MÔ HÌNH KÊNH ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG ĐÒN BẨY VÀ MÔ HÌNH NHIỄU DAO ĐỘNG KÝ SINH TRONG LA-FSM
• 1.1. Sự cần thiết và yêu cầu thiết lập mô hình kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy và nhiễu dao động ký sinh trong LA-FSM
• 1.2. Thiết lập mô hình kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy của LA-FSM
• 1.3. Xác lập mô hình nhiễu dao động ký sinh kiểu con lắc và kiểu bồng bềnh trong LA-FSM
• 1.4. Phân tích sự hình thành và mô hình nhiễu dao động ký sinh kiểu con lắc trong hệ tạo lực tải trọng
• 1.5. Sự tương tác và mô hình nhiễu dao động kiểu bồng bềnh trong hệ tạo lực tải trọng
• 1.6. Đặc tính và mức độ ảnh hưởng của nhiễu dao động ký sinh kiểu con lắc và kiểu bồng bềnh trong LA-FSM
• 1.7. Xác lập mô hình nhiễu dao động ký sinh trong kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy của LA-FSM
• 1.8. Các moment lực trong hệ khuếch đại đòn bẩy và phương trình cân bằng đòn bẩy của LA-FSM
• 1.9. Xác lập mô hình tín hiệu và nhiễu dao động ký sinh trong kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy
• 1.10. Kết luận
• 3. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG GIẢI PHÁP XỬ LÝ NHIỄU DAO ĐỘNG KÝ SINH CHO TÍN HIỆU KÊNH ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG ĐÒN BẨY CỦA LA-FSM BẰNG ÁP DỤNG THUẬT TOÁN LỌC IIR
• 2.1. Cơ sở xây dựng giải pháp xử lý nhiễu dao động ký sinh bằng thuật toán lọc theo định dạng IIR
• 2.2. Xuất phát từ bài toán nâng cao độ chính xác cho LA-FSM
• 2.3. Xuất phát từ đặc tính của nhiễu dao động ký sinh trong LA-FSM
• 2.4. Xuất phát từ mô hình toán học kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy sử dụng gối điện tử điều khiển theo độ biến dạng
• 2.5. Xây dựng thuật toán lọc IIR cho giải pháp xử lý nhiễu dao động ký sinh trong kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy của LA-FSM
• 2.6. Xác định tham số đặc tả của bộ lọc IIR dùng cho LA-FSM
• 2.7. Xác định đặc tính và cấu trúc của bộ lọc IIR dùng cho LA-FSM
• 2.8. Xây dựng thuật toán lọc IIR dùng cho xử lý nhiễu dao động ký sinh trong kênh điều khiển cân bằng đòn bẩy của LA-FSM
• 2.9. Hiệu quả xử lý nhiễu dao động ký sinh khi áp dụng thuật toán lọc IIR
• 2.10. Khả năng giảm thiểu sai số do nhiễu dao động ký sinh
• 2.11. Khả năng xử lý tổ hợp nhiễu cộng
• 2.12. Giới hạn và khuyến nghị
• 2.13. Kết luận
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về chuẩn đo lường lực kiểu khuếch đại đòn bẩy

Chuẩn đo lường lực kiểu khuếch đại đòn bẩy (LA-FSM) là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống đo lường quốc gia. Thiết bị này có vai trò chính trong việc thể hiện và duy trì đơn vị đo của đại lượng lực. Việc nâng cao độ chính xác cho chuẩn đo lường này là một yêu cầu cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển. Sự tham gia của công nghệ điện tử vào LA-FSM đã mở ra nhiều khả năng mới, như khả năng tự động hóa và nâng cao độ ổn định của giá trị lực chuẩn. Theo nghiên cứu, việc sử dụng gối điện tử điều khiển theo độ biến dạng thay cho các dao - gối cơ khí truyền thống đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện độ chính xác và mở rộng dải đo. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu sai số mà còn nâng cao hiệu suất của hệ thống đo lường.

1.1. Nguyên lý hoạt động của LA FSM

Nguyên lý hoạt động của LA-FSM dựa trên cơ chế khuếch đại đòn bẩy, trong đó lực được tạo ra từ một tải trọng được khuếch đại thông qua một hệ thống cơ khí. Hệ thống này sử dụng các dao - gối để duy trì trạng thái cân bằng. Tuy nhiên, các yếu tố như nhiễu dao động và moment ký sinh có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị. Việc áp dụng giải pháp kỹ thuật để xử lý các yếu tố này là rất cần thiết nhằm đảm bảo độ chính xác cao nhất cho chuẩn đo lường lực.

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của LA FSM

Độ chính xác của LA-FSM chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm thiết kế cơ khí, chất liệu sử dụng và các yếu tố môi trường. Sai số trong quá trình đo lường có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, như sự biến đổi nhiệt độ, độ ẩm và các tác động bên ngoài khác. Việc phân tích các yếu tố này là cần thiết để xác định các giải pháp cải tiến. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng cảm biến lực có thể giúp giảm thiểu sai số và nâng cao độ chính xác. Hệ thống đo lường cần được tối ưu hóa để đảm bảo rằng các yếu tố này không ảnh hưởng đến kết quả đo lường.

2.1. Tác động của nhiễu dao động

Nhiễu dao động là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác của LA-FSM. Nhiễu này có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm rung động từ môi trường xung quanh và các tác động cơ học từ chính thiết bị. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ như bộ lọc IIR có thể giúp xử lý và giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu dao động, từ đó nâng cao độ chính xác của thiết bị. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng bộ lọc này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của LA-FSM trong các điều kiện đo lường khác nhau.

III. Giải pháp nâng cao độ chính xác cho LA FSM

Giải pháp nâng cao độ chính xác cho LA-FSM bao gồm việc áp dụng các công nghệ mới và cải tiến thiết kế. Việc sử dụng gối điện tử thay cho các dao - gối cơ khí truyền thống đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện độ chính xác. Ngoài ra, việc áp dụng các thuật toán lọc hiện đại như lọc IIR cũng giúp xử lý nhiễu và cải thiện độ ổn định của thiết bị. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa các tham số của bộ lọc có thể giúp giảm thiểu sai số và nâng cao hiệu suất của LA-FSM.

3.1. Ứng dụng công nghệ điện tử

Công nghệ điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác cho LA-FSM. Việc tích hợp các cảm biến điện tử và hệ thống điều khiển tự động không chỉ giúp cải thiện độ chính xác mà còn nâng cao khả năng tự động hóa trong quá trình đo lường. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu sai số mà còn mở rộng dải đo, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực đo lường lực. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ điện tử có thể tạo ra những bước tiến lớn trong việc cải thiện chất lượng và độ tin cậy của chuẩn đo lường lực.