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一种应变片估计挠曲变形的快速传递对准方法 预览
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作者 张力宁 徐旭 何昆鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1142-1148,共7页
针对传统传递对准中对动态变形角采用二阶马尔可夫过程经验建模导致精度失准问题,本文提出了使用实测数据进行反建模的方法,即通过应变片记录运动过程中的实际挠曲角并以此反推其二阶微分方程及状态空间相关系数,可有效解决传统方案需... 针对传统传递对准中对动态变形角采用二阶马尔可夫过程经验建模导致精度失准问题,本文提出了使用实测数据进行反建模的方法,即通过应变片记录运动过程中的实际挠曲角并以此反推其二阶微分方程及状态空间相关系数,可有效解决传统方案需反复修改尝试相关参数的问题。实验证明:采用了该方法的传递对准方案不仅可实现机动结束后10s内快速收敛失准角至可靠精度,同时最终精度也可达到3′以内。 展开更多
关键词 传递对准 应变片 动态变形角 惯性导航 卡尔曼滤波 马尔可夫过程 失准角 计算参数匹配
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石英加速度计失准角超差分析及解决方案 预览
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作者 张阳 党建军 +1 位作者 冯东棉 李军朔 《空间电子技术》 2019年第5期45-49,共5页
针对石英挠性加速度计输入轴失准角容易超差的问题,提出了一种新型加速度计失准角调平系统。首先,通过分析加速度计调平原理,从材料、结构等方面对失准角超差的原因进行了研究;然后,通过有限元仿真分析以及环境试验验证,定位了失准角超... 针对石英挠性加速度计输入轴失准角容易超差的问题,提出了一种新型加速度计失准角调平系统。首先,通过分析加速度计调平原理,从材料、结构等方面对失准角超差的原因进行了研究;然后,通过有限元仿真分析以及环境试验验证,定位了失准角超差的主要原因。研究表明:失准角调平时,由于调平带来了表芯与表壳之间的调平应力,环境试验加速了表壳屈服,造成表芯空间位置发生变化,进而造成失准角超差。针对失准角超差的原因,颠覆性设计了一种非限制自由度的加速度计输出轴失准角调平系统,调平系统在满足微小装配间隙的情况下,表芯可以随着表芯进行随动,避免了挠性吊装螺杆因为变形而带来的应力。该系统可以进行任意方向的失准角调平,从根本上避免了输入轴失准角的超差问题。这种新型调平系统可以将加速度计失准调控制在极小范围内,而且表芯和表壳之间不存在任何调平应力。试验数据表明:新型调平系统可以使失准角趋近于零,且长期稳定性优于于5″。 展开更多
关键词 石英加速度计 失准角 新型调平系统
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SINS任意失准角无奇异快速传递对准 预览
3
作者 崔潇 秦永元 +1 位作者 严恭敏 周琪 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1127-1133,共7页
针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;... 针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;然后,采用矩阵形式卡尔曼滤波对状态进行估计,得到一种线性矩阵滤波对准算法,可以在任意失准角、无初值条件下完成对准;最后,推导姿态矩阵正交约束条件下滤波算法的最优实现。仿真结果表明,算法适用于任意失准角下的传递对准,在摇摆运动下,可以在10 s内完成快速传递对准,水平精度达到0. 02°(误差均方根)以内,航向精度达到0. 03°(误差均方根)以内。 展开更多
关键词 传递对准 失准角 正交约束 矩阵卡尔曼滤波
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Misalignment Angle Calculation Accuracy Analysis of Three-Axis Stabilized Geostationary Satellite 预览
4
作者 Jian Shang Chengbao Liu +2 位作者 Lei Yang Zhiqing Zhang Jing Wang 《地球科学和环境保护期刊(英文)》 2017年第12期153-165,共13页
The most challenging problem of navigation in three-axis stabilized geostationary satellite is accurate calculation of misalignment angles, deduced by orbit measurement error, attitude measurement error, thermal elast... The most challenging problem of navigation in three-axis stabilized geostationary satellite is accurate calculation of misalignment angles, deduced by orbit measurement error, attitude measurement error, thermal elastic deformation, time synchronization error, and so on. Before the satellite is launched, the misalignment model must be established and validated. But there were no observation data, which is a non-negligible risk of yielding the greatest returns on investment. On the basis of misalignment modeling using landmarks and stars, which is not available between different organizations and is developed by ourselves, experimental data are constructed to validate the navigation processing flow as well as misalignment calculation accuracy. In the condition of using landmarks, the maximum misalignment calculation errors of roll, pitch, and yaw axis are 2, 2, and 104 micro radians, respectively, without considering the accuracy of image edge detection. While in the condition of using stars, the maximum errors of roll, pitch, and yaw axis are 1, 1, and 3 micro radians, respectively, without considering the accuracy of star center extraction. Results are rather encouraging, which pave the way for high-accuracy image navigation of three-axis stabilized geostationary satellite. The misalignment modeling as well as calculation method has been used in the new generation of geostationary meteorological satellite in China, FY-4 series, the first satellite of which was launched at the end of 2016. 展开更多
关键词 MISALIGNMENT Angle ACCURACY Analysis LANDMARK NAVIGATION Star NAVIGATION Three-Axis STABILIZATION Satellite
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一种INS/DVL组合导航一体化偏差标校方法 预览 被引量:1
5
作者 刘亚龙 颜开思 《现代导航》 2017年第2期93-96,共4页
INS/DVL一体化偏差是影响组合导航系统精度的重要因素,对一体化偏差进行高精度标校是实现高精度组合的前提和基础。传统基于外速度拟合的一体化偏差估计方法对观测速度要求高,估计精度受量测噪声影响较大,同时实现过程较为复杂。提... INS/DVL一体化偏差是影响组合导航系统精度的重要因素,对一体化偏差进行高精度标校是实现高精度组合的前提和基础。传统基于外速度拟合的一体化偏差估计方法对观测速度要求高,估计精度受量测噪声影响较大,同时实现过程较为复杂。提出一种基于SVD最小二乘的INS/DVL一体化偏差航迹拟合估计方法,对三轴一体化偏差角进行拟合标校。仿真结果表明,在GPS定位误差为20m的情况下,三个安装偏差角的50次MonteCarlo仿真平均估计误差分别为0.1001°、0.0283°、0.0213°。该方法实现简单,估计精度较高,具有很好的工程实用价值。 展开更多
关键词 组合导航 INS/DVL 一体化偏差 SVD最小二乘
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惯导平台自标定中安装误差可观性分析 预览 被引量:4
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作者 许永飞 张士峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期575-579,584共6页
针对惯导平台连续翻滚自标定中安装误差标定精度不高这一现状,提出了一种解决方案。通过对惯性器件的输出误差模型和安装误差的分析,建立了系统的姿态动力学方程和观测方程,利用输出灵敏度理论分析了系统的可观性,指出加速度计安装误差... 针对惯导平台连续翻滚自标定中安装误差标定精度不高这一现状,提出了一种解决方案。通过对惯性器件的输出误差模型和安装误差的分析,建立了系统的姿态动力学方程和观测方程,利用输出灵敏度理论分析了系统的可观性,指出加速度计安装误差可观性较差是影响标定精度的主要原因。利用Kalman滤波中的估值方差矩阵计算了安装误差之间的相关系数,计算结果表明可观性差是由安装误差之间的线性相关性造成的,并确定了具体的不可观参数。以加速度计输入轴为基准建立平台坐标系可以减少安装误差项,使所有的安装误差的变得可观。最后的仿真结果表明在新的方案下,安装误差的估值偏差小于5",标定精度得到了显著提高。 展开更多
关键词 惯导平台 安装误差 可观性 输出灵敏度 相关系数
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自适应抗差Kalman滤波在多天线原始观测值瞬时姿态确定中的应用 预览 被引量:6
7
作者 甘雨 隋立芬 +1 位作者 刘长建 董明 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期945-951,共7页
由载波相位观测值直接解算姿态能实现观测及姿态约束信息的最优利用。本文推导了基于失准角及乘性误差四元数的载波相位观测模型,分别建立了有外部角速度传感器和无外部传感器辅助下姿态参数估计的状态模型;利用自适应抗差滤波估计姿态... 由载波相位观测值直接解算姿态能实现观测及姿态约束信息的最优利用。本文推导了基于失准角及乘性误差四元数的载波相位观测模型,分别建立了有外部角速度传感器和无外部传感器辅助下姿态参数估计的状态模型;利用自适应抗差滤波估计姿态误差,借鉴分类自适应因子的思想,分别确定模糊度和姿态误差参数的自适应因子,其中姿态自适应因子由Ratio值构造的三段函数确定。自适应抗差滤波能够充分利用约束信息和历史信息,将其融合在浮点解计算过程中,极大提高模糊度浮点解精度及其协方差的结构,在此基础上使用整数最小二乘模糊度降相关平差法(least-squares ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA)方法即能快速搜索出固定解,满足实时性需求。采用实测舰载GNSS 3天线测姿算例对方法进行了验证,结果表明,基于自适应抗差滤波的观测值直接定姿方法效率高、可靠性好。 展开更多
关键词 自适应抗差滤波 分类自适应因子 多天线 瞬时解算 误差四元数 失准角
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基于方位大失准角捷联惯性导航系统初始对准问题的研究 预览
8
作者 李宏成 《科技广场》 2015年第8期6-13,共8页
本文针对静基座下的捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation Systems,简称SINS)初始对准问题,提出了一种容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,简称CKF)与扩展卡尔曼(Extended Kalman Filter,简称EKF)相结合的非线性... 本文针对静基座下的捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation Systems,简称SINS)初始对准问题,提出了一种容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,简称CKF)与扩展卡尔曼(Extended Kalman Filter,简称EKF)相结合的非线性滤波方法,并在基于静基座较大失准角的数学模型下进行仿真实验分析。仿真结果表明,对于水平失准角来说E-CKF的滤波效果与同维数的EKF精度基本一致,但在大的方位失准角下,E-CKF方位失准角估计误差比EKF的估计误差减小大约2.5'。 展开更多
关键词 初始对准 容积卡尔曼滤波器 失准角 捷联惯性导航系统
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基于最小二乘法的导弹SINS失准角空中估计算法 预览
9
作者 罗艺俊 王小虎 王铁军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期59-62,共4页
针对在导弹主动段飞行过程中,快速估计修正捷联惯导系统数学平台失准角的问题,分析了在惯导陀螺精度较高,失准角在短时间内变化较小的情况下,仍将失准角视为状态变量,利用Kalman滤波算法来估计的局限性,推导了发射惯性系下惯导误差传播... 针对在导弹主动段飞行过程中,快速估计修正捷联惯导系统数学平台失准角的问题,分析了在惯导陀螺精度较高,失准角在短时间内变化较小的情况下,仍将失准角视为状态变量,利用Kalman滤波算法来估计的局限性,推导了发射惯性系下惯导误差传播模型,将失准角视为不变参数,提出了基于最小二乘法的失准角空中估计算法。最小二乘算法计算简单,使用方便,仿真结果也表明,基于最小二乘法的失准角估计速度比Kalman滤波算法更快,估计过程也更平稳。对飞行试验数据进行离线计算验证,充分验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 捷联惯导 失准角 空中估计 最小二乘法
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保偏光纤熔接机偏振主轴对准的结构实现方法 预览
10
作者 姚吉椽 《安徽电子信息职业技术学院学报》 2014年第1期3-5,共3页
根据保偏光纤的成像特点,以及保偏光纤偏振轴错位角与消光比的关系,通过结构方法完成两侧光纤的偏振轴旋转,实现保偏光纤偏振轴的对准。
关键词 保偏光纤 消光比 错位角 主轴旋转
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改进的单轴旋转SINS初始对准方法 预览
11
作者 王东 李国林 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期925-930,共6页
针对单轴旋转捷联惯导系统中,传统静基座对准的极限精度受器件误差制约的问题,在对静基座初始对准进行误差分析的基础上,提出了一种利用单轴转台实现的初始对准误差修正技术。利用单轴旋转捷联惯导系统本身具有的转动控制机构,通过... 针对单轴旋转捷联惯导系统中,传统静基座对准的极限精度受器件误差制约的问题,在对静基座初始对准进行误差分析的基础上,提出了一种利用单轴转台实现的初始对准误差修正技术。利用单轴旋转捷联惯导系统本身具有的转动控制机构,通过转位操作,根据对准稳态误差在不同位置的投影关系计算出误差大小,并对系统加以补偿,从而提高系统对准精度。通过仿真试验可以看出:与两位置对准方法相比,该初始对准误差修正技术能够提高精度,并减少对准时间,同时,可以使水平失准角和方位失准角的对准误差显著下降。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 单轴旋转 初始对准 误差修正 静基座 失准角
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一种测量双片波片补偿器中光轴偏差角度的方法 被引量:1
12
作者 崔高增 刘涛 +2 位作者 李国光 郭霞 夏洋 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第6期89-94,共6页
双片零级波片和消色差波片是双片波片贴合的补偿器,双片波片中的光轴对准精确度影响波片的偏振调制。提出一种精密检测贴合式双片波片光轴偏差角的方法,该方法基于旋转补偿器的直通式椭偏系统,可在未知起偏器方位角和检偏器方位角相... 双片零级波片和消色差波片是双片波片贴合的补偿器,双片波片中的光轴对准精确度影响波片的偏振调制。提出一种精密检测贴合式双片波片光轴偏差角的方法,该方法基于旋转补偿器的直通式椭偏系统,可在未知起偏器方位角和检偏器方位角相对关系的情况下,通过波片的连续旋转测量偏差角度。探讨了偏差角度对椭圆偏振测量的影响,具体描述了检测方法的原理及数学表达,并通过对检测过程的模拟验证了方法的有效性。此方法对检测和提高双波片式补偿器制造精度具有参考价值。 展开更多
关键词 测量 双片波片补偿器 光轴 光谱椭偏仪 偏差角度 消色差
光纤陀螺“四位置”误差机理研究 预览 被引量:1
13
作者 王夏霄 王野 +3 位作者 李立京 邬战军 王爱民 彭志强 《现代电子技术》 2013年第18期138-141,共4页
光纤陀螺惯导系统在位置标定实验时,光纤陀螺绕输入基准轴的不同位置零偏不一致,称为"四位置"误差。结合光纤惯性组合标定时出现的"四位置"误差问题,通过对光纤陀螺法拉第效应误差模型和对实验数据的分析,研究了"四位置"误差与光... 光纤陀螺惯导系统在位置标定实验时,光纤陀螺绕输入基准轴的不同位置零偏不一致,称为"四位置"误差。结合光纤惯性组合标定时出现的"四位置"误差问题,通过对光纤陀螺法拉第效应误差模型和对实验数据的分析,研究了"四位置"误差与光纤陀螺磁敏感性和输入轴失准角之间的关系。得出光纤陀螺"四位置"误差主要是由地磁场影响造成。对光纤陀螺采用磁屏蔽措施,可以显著减少"四位置"误差。 展开更多
关键词 光纤陀螺仪 磁敏感性 四位置误差 失准角
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振动整流法辨识加速度计非线性误差模型系数 预览 被引量:5
14
作者 鲁金瑞 任顺清 王常虹 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2130-2136,共7页
为了研究精确标定加速度计在线振动与高g的环境下的误差模型系数的方法。首先介绍了双轴离心机的特点。在反转平台上设计了双轴夹具,然后精确计算了加速度计3个轴的输入比力。经过主轴和反转平台轴正反角位置静态实验,以及主轴与反转... 为了研究精确标定加速度计在线振动与高g的环境下的误差模型系数的方法。首先介绍了双轴离心机的特点。在反转平台上设计了双轴夹具,然后精确计算了加速度计3个轴的输入比力。经过主轴和反转平台轴正反角位置静态实验,以及主轴与反转平台轴以等值反方向的匀角速率旋转的动态实验,通过振动整流法,并补偿掉静态均值,精确辨识了加速度计的误差模型系数。依据仿真结果可得:该实验方法能够抑制离心机误差对标定精度的影响,其中反转平台的静动态失准角对标定影响最大,应该提高离心机静动态失准角的测试精度,并加以补偿。 展开更多
关键词 振动整流 加速度计 误差模型系数 双轴离心机 失准角
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声学多普勒速度仪安装误差校准方法 预览 被引量:4
15
作者 曹忠义 郑翠娥 张殿伦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期434-439,共6页
在安装使用声学多普勒速度仪前,准确估计声学基阵与载体间的安装偏角是影响速度仪输出精度的关键问题,针对该问题,提出了一种任意航迹下的航迹校准法。该方法基于最小二乘算法,通过姿态补偿建立 GPS 轨迹与速度仪航迹间的观测方程... 在安装使用声学多普勒速度仪前,准确估计声学基阵与载体间的安装偏角是影响速度仪输出精度的关键问题,针对该问题,提出了一种任意航迹下的航迹校准法。该方法基于最小二乘算法,通过姿态补偿建立 GPS 轨迹与速度仪航迹间的观测方程,实现安装误差的精确校准。通过仿真实验分析了航迹偏差、测量设备精度以及横纵摇安装偏角对安装误差校准性能的影响。最后进行了海试试验,并将航迹校准法与平均速度法进行了比较。试验结果表明:在任意航迹下,航迹校准法的校准精度能够达到 0.05o,降低了校准试验条件要求;实现单航次校准成功,提高了校准效率。 展开更多
关键词 声学多普勒速度仪 安装误差校准 安装偏角 航迹校准法 最小二乘算法
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惯性元件的失准角分离技术研究 预览 被引量:4
16
作者 李巍 任顺清 赵洪波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期 43-46,共4页
针对陀螺仪和加速度计存在失准角的问题,采取误差分离技术,设计了简单、高精度测试失准角的方法.对失准角进行了定义,利用方向余弦阵的基本性质,从小角度的原理推导了惯性元件失准角的二维分解表达式,在测量陀螺仪的失准角时,对安装误... 针对陀螺仪和加速度计存在失准角的问题,采取误差分离技术,设计了简单、高精度测试失准角的方法.对失准角进行了定义,利用方向余弦阵的基本性质,从小角度的原理推导了惯性元件失准角的二维分解表达式,在测量陀螺仪的失准角时,对安装误差、夹具误差和失准角误差进行了误差分离.针对加速度计失准角的测试,设计了简易的测试方法,有效分离了加速度计的失准角以及夹具体的安装误差.对一个半球谐振陀螺仪和一个石英加速度计的失准角进行了实测,标定精度达到角秒级,验证了采用误差分离技术的测试方案的正确性,提高了失准角测试精度. 展开更多
关键词 失准角 陀螺仪 加速度计 误差分离技术
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火箭发动机推力矢量测量平台的原理与结构 预览 被引量:1
17
作者 高长银 孙宝元 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期 480-482,共3页
介绍了一种新型压电式火箭发动机推力矢量测试方法,该测试系统的测力平台由4个3维压电石英力传感器构成,利用每个传感器获得的3个分力信号,将其带入推力矢量反求公式,即可获得各推力矢量偏心参数。通过空间加载试验可知,该压电推力矢量... 介绍了一种新型压电式火箭发动机推力矢量测试方法,该测试系统的测力平台由4个3维压电石英力传感器构成,利用每个传感器获得的3个分力信号,将其带入推力矢量反求公式,即可获得各推力矢量偏心参数。通过空间加载试验可知,该压电推力矢量测量系统的推力测量误差不大于0.3%,同时能准确测量出偏移量δ和偏斜角α等参数。理论分析和空间加载试验结果均表明,该推力矢量测量平台结构合理,方法可行。 展开更多
关键词 火箭发动机 压电石英 推力矢量 推力偏斜角
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基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统研究 被引量:10
18
作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1562-1564,1569共4页
传统的捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统常采用位置速度组合模式,其可观测性与载体的飞行航迹有关,从而影响了整个组合导航系统的精度和可靠性。为了解决这一问题,提出了基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系... 传统的捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统常采用位置速度组合模式,其可观测性与载体的飞行航迹有关,从而影响了整个组合导航系统的精度和可靠性。为了解决这一问题,提出了基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统方案,推导了姿态角误差和平台失准角之间的变换关系,建立了SINS/GPS全组合导航系统数学模型,最后采用联邦滤波算法进行组合导航仿真计算。通过对仿真计算结果的分析,证明基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航算法能够有效地提高系统的导航精度和可靠性。 展开更多
关键词 SINS 全组合导航系统 平台失准角 联邦滤波
壳体翻滚失准角模型最小二乘辨识方法 预览 被引量:4
19
作者 胡佩达 高钟毓 +2 位作者 吴秋平 贺晓霞 何虔恩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期 393-396,共4页
为了提高空间稳定惯性导航系统的姿态角测量精度,建立了壳体翻滚失准角模型,给出了从壳体翻滚失准角幅值和初始相位到当地水平坐标系下的姿态转换矩阵的传递规律。利用静态下平台运动学方程中壳体翻滚失准角与框架角的定量关系,进行... 为了提高空间稳定惯性导航系统的姿态角测量精度,建立了壳体翻滚失准角模型,给出了从壳体翻滚失准角幅值和初始相位到当地水平坐标系下的姿态转换矩阵的传递规律。利用静态下平台运动学方程中壳体翻滚失准角与框架角的定量关系,进行了壳体翻滚失准角模型最小二乘辨识方法仿真,结果表明模型系数估计精度是足够的。针对实验系统,经过模型补偿,姿态角计算误差峰峰值小于0.5’。 展开更多
关键词 壳体翻滚 失准角 最小二乘法 姿态角 惯性导航
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动不平衡对离心机精度的影响 预览 被引量:9
20
作者 杨亚非 《测试技术学报》 2008年第2期 95-98,共4页
推导了动不平衡所造成的主轴径向位移和角位移量的计算公式,提出了动不平衡对离心机的工作半径影响量和失准角的定量计算方法.通过计算实例说明了动不平衡对所研制盘式离心机精度的影响程度,进而给出了用于调节动平衡的静不平衡量的... 推导了动不平衡所造成的主轴径向位移和角位移量的计算公式,提出了动不平衡对离心机的工作半径影响量和失准角的定量计算方法.通过计算实例说明了动不平衡对所研制盘式离心机精度的影响程度,进而给出了用于调节动平衡的静不平衡量的临界值.为了确保离心机的精度,在加速度计测试前要对离心机进行精确的动平衡,并将静不平衡量控制在静不平衡量临界值的1/10以下. 展开更多
关键词 离心机 精度 动不平衡 工作半径 失准角
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