2。受力分析和结构设计gydF4y2Ba
有必要严格测试降落伞之前投入使用。测试包括降落伞控制性能评估,平滑的滑动性能评价和稳定性测试。为了实现这些测试,测量每个绳在着陆的压力是非常重要的。它反映了绳索的力量和压力均衡的程度。这也是一个降落伞控制性能的重要指标。gydF4y2Ba
张力传感器的总体结构如图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba。传感器被设计为一个三轴压缩类型,由四个部分组成,即主体,辊、挡板和螺母。圆柱滚子本传感器中使用,以确保它是无损和它可以帮助减肥。辊可以有效地减少接触面积与降落伞绳索和传感器的摩擦力。gydF4y2Ba
张力传感器的结构。gydF4y2Ba
如图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,降落伞绳安装和固定的传感器。降落伞的绳子后强调,传感器是收紧和压制。然后,降落伞绳索传递的力传感器和经历弹性变形。身体上的压力传感器是不均匀的,应变计的位置是设计的一个重要组成部分。应提供足够的压力,确保传感器的灵敏度和测量范围。因此,传感器结构的受力分析需要确定应变仪的位置。gydF4y2Ba
机械结构模型的传感器结构如图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba。假设绳受到拉伸力gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
,力传感器的两个滚轮由于矫直的绳索在图所示gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
是压力应用于皮带张力传感器结构,然后呢gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
是初始皮带张力的角度。gydF4y2Ba
张力传感器的受力分析。gydF4y2Ba
根据传感器力线图如图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba,下列方程推导:gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
罪gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
罪gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
根据方程(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba),传感器灵敏度和范围与角有关gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
。角越小gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
是,降低传感器的灵敏度和测量范围越大。找到传感器范围来满足的前提下,尽可能增加角条件下满足传感器的范围是必要的。gydF4y2Ba
传感器是42 crmo的材料。图gydF4y2Ba
3(一个)gydF4y2Ba显示了ANSYS网格网格,图gydF4y2Ba
3 (b)gydF4y2Ba显示了应变分析。最大应力区域的应力分布图表显示为红色。这些区域中间导向筒和梁的力,这是符合实际的结构。的结构梁臂患有高度的压力,这样的位置选择梁臂应变计的安装位置。胶贴片位置如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
压力传感器通过ANSYS软件分析。gydF4y2Ba
传感器在ANSYS的网格gydF4y2Ba
传感器的应力分析gydF4y2Ba
应变片贴片图。gydF4y2Ba
应变仪广泛应用于应变测量(gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba]。这种传感器应变仪用于BE650-4BB(11),在图所示的结构gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba。发射两个互相垂直的“gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
“计是用于测量轴向和横向方向的火车,也称为泊松压力。gydF4y2Ba
应变计的图。gydF4y2Ba
如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba在位置1,应变仪连接到每个力的手臂。张力传感器检测四个电阻在每个力的手臂,即。,轴向阻力变化gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
和横向电阻的变化gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
。位置1是对面位置2的应变方向。gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
左边的电阻变化是力量的手臂,然后呢gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
电阻的变化对力量的手臂,如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。总的来说,这八个电阻可以产生两个十字型桥梁,如图gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
测量电路。gydF4y2Ba
根据四臂电桥原理,推导出输出如下:gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
桥的输出电压,gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
应变仪的灵敏度系数,gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
是压力。gydF4y2Ba
从传感器力如图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba和表达的分析方程(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba),当传感器接收到一定的张力gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
可以与gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
在这种传感器结构。gydF4y2Ba
3所示。温度误差补偿gydF4y2Ba
传感器是专为测试重型设备空投提取降落伞的拉力,将测量平台的铁路平面。牵引的范围是0 - 100 kN。传感器系统如图gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
传感器系统。gydF4y2Ba
温度误差的一个主要错误的应变传感器gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba]。空投高度会有所不同从几百米到几千米,以便广泛的温度会改变。因此,降落伞张力传感器的温度误差不容忽视。gydF4y2Ba
应变仪的测量可能会受到许多因素的影响,如温度、振动、横向效应。这些因素引起的非线性误差和温度的关键因素之一。传统的温度补偿器通常是用来降低温度误差。然而,其他非线性误差引起的不充分考虑其他因素gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba]。还使用了一个BP神经网络在非线性补偿gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba]。该方法具有较高的精度,但它没有充分考虑温度的影响。Nagi等人利用支持向量机和遗传算法来补偿非线性误差(gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba),但是这个过程的编码、交叉、选择和变异增加了算法的复杂性。摘要LSSVM和粒子群优化补偿张力传感器的非线性误差,尤其是温度误差。LSSVM-PSO算法将输入向量映射到一个高维特征空间通过非线性映射和结构优化的决策函数(gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba]。PSO算法具有记忆功能是用来搜寻最优值。通过这种方式,它可以有效地减少计算复杂性和解决非线性问题的小样本。gydF4y2Ba
电阻应变计的变化是电阻的组合变化gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
,这是由负载引起的变形,gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
,这是由温度变化引起的,表示如下:gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
温度引起的应变电阻温度系数的影响应变仪。当温度变化时gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
的相对变化,应变仪可以表示如下:gydF4y2Ba
(5)gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
是应变材料的电阻温度系数。在图gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba根据电桥原理,gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
轴向阻力变化和吗gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
横向变化。假设每个应变片的应变的错误都是一样的,侧阻力变化误差gydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
和纵向变化误差gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
。根据方程(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba),得到结果如下:gydF4y2Ba
(6)gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在构建一个LSSVM模型具有良好的适应性,张力传感器数据的测试需要从训练样本等不同的环境,与传感器输出gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
和环境温度gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
作为输入。样本集gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
构建如下:gydF4y2Ba
(7)gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
…gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
是gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
th输入,即gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
是算法的输出。数据近似的LSSVM模型可以表示如下:gydF4y2Ba
(8)gydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
…gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
是待优化函数,gydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba
权向量,gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
是非线性映射函数,gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
正则化参数,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
偏差值。以下介绍了拉格朗日函数推导出约束最优解:gydF4y2Ba
(9)gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
的参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
介绍了方程(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba拉格朗日乘数。的偏导数gydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ξgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
应该等于0获得极值使用方程(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba)。生成的线性方程如下:gydF4y2Ba
(10)gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
⋮gydF4y2Ba
⋮gydF4y2Ba
⋱gydF4y2Ba
⋮gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
⋮gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
⋮gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
LSSVM的核函数算法。在这项研究中,强烈的径向基核函数选择泛化的原始特性映射到无限维度。表达式如下:gydF4y2Ba
(11)gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
经验值gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
的值gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
和拉格朗日乘数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
可以从拉格朗日函数。张力传感器补偿模型,即。,the nonlinear approximation function of the LSSVM model, is expressed as follows:
(12)gydF4y2Ba
fgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在LSSVM模型中,参数gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
需要优化。样本协方差gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
粒子群优化算法的目标函数。当样本协方差达到设定精度,相应的参数gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
可以被看作是全局最优的解决方案。样本协方差gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
表示如下:gydF4y2Ba
(13)gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
fgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
我们假设的粒子的大小gydF4y2Ba
DgydF4y2Ba
维搜索空间gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
的位置gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
th粒子gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和飞行速度gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
。在gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
th迭代,粒子的历史最优位置gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
和全球粒子的最优位置gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
。迭代公式表示如下:gydF4y2Ba
(14)gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
是当前进化代数,gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
是负的因素,gydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba
惯性权重,gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
速度因素,gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
是[0,1]中的随机数。我们设置gydF4y2Ba
DgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2、0.8gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。25成堆的张力传感器的测量数据进行不同温度下被纳入了PSO算法作为样本搜索最优的结果。优化流程如图gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba。当PSO算法达到24个迭代,样本协方差gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
是3.084×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba和等待最佳参数gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2.181,1.395gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
PSO优化曲线。gydF4y2Ba
全套100 kN的张力传感器是在高低温环境测试前30分钟。随着标准的张力计大量,很难把整个测试系统变成一个恒定的温度环境。因此,张力传感器处理分别得到不同工作温度得到其确切的工作温度与温度传感器在测试期间坚持张力传感器。gydF4y2Ba
温度误差计算如下:gydF4y2Ba
(15)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
°gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
传感器系统的输出在任何温度下,gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
°gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
传感器的输出在室温(20°C),然后呢gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
是输出的全尺寸。gydF4y2Ba
表gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba显示了测试数据的范围0 - 100 kN在室温下(+ 20°C),高温(+ 40°C)和低温(−20°C)没有补偿。gydF4y2Ba
温度传感器的误差没有补偿。gydF4y2Ba
| 紧张(kN)gydF4y2Ba |
VgydF4y2Ba出gydF4y2Ba(V)gydF4y2Ba |
犯错gydF4y2Ba临时gydF4y2Ba(% FS)gydF4y2Ba |
| −20°CgydF4y2Ba |
−10°CgydF4y2Ba |
0°CgydF4y2Ba |
+ 10°CgydF4y2Ba |
+ 20°CgydF4y2Ba |
+ 30°CgydF4y2Ba |
+ 40°CgydF4y2Ba |
| 0gydF4y2Ba |
0.012gydF4y2Ba |
0.015gydF4y2Ba |
0.017gydF4y2Ba |
0.017gydF4y2Ba |
0.019gydF4y2Ba |
0.025gydF4y2Ba |
0.044gydF4y2Ba |
0.50%gydF4y2Ba |
| 20.gydF4y2Ba |
0.969gydF4y2Ba |
0.972gydF4y2Ba |
0.991gydF4y2Ba |
1.003gydF4y2Ba |
1.011gydF4y2Ba |
1.020gydF4y2Ba |
1.034gydF4y2Ba |
0.84%gydF4y2Ba |
| 40gydF4y2Ba |
1.930gydF4y2Ba |
1.942gydF4y2Ba |
1.961gydF4y2Ba |
1.985gydF4y2Ba |
2.006gydF4y2Ba |
2.198gydF4y2Ba |
2.041gydF4y2Ba |
1.52%gydF4y2Ba |
| 60gydF4y2Ba |
2.892gydF4y2Ba |
2.920gydF4y2Ba |
2.953gydF4y2Ba |
2.962gydF4y2Ba |
2.975gydF4y2Ba |
3.021gydF4y2Ba |
3.033gydF4y2Ba |
1.66%gydF4y2Ba |
| 80年gydF4y2Ba |
3.859gydF4y2Ba |
3.870gydF4y2Ba |
3.894gydF4y2Ba |
3.908gydF4y2Ba |
3.925gydF4y2Ba |
3.940gydF4y2Ba |
3.956gydF4y2Ba |
1.32%gydF4y2Ba |
| One hundred.gydF4y2Ba |
4.817gydF4y2Ba |
4.833gydF4y2Ba |
4.845gydF4y2Ba |
4.857gydF4y2Ba |
4.862gydF4y2Ba |
4.882gydF4y2Ba |
4.896gydF4y2Ba |
0.90%gydF4y2Ba |
三轮测试进行。所有的数据被用来训练数据gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,如公式(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
UgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
是预期的输出。例如,表中的数据gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba形成了训练数据如下:(−20,0.012,0.019),(−20,0.969,1.011),(−20,1.930,2.006),(−20,2.892,2.975),(−20,3.859,3.925),(−20,4.817,4.862),(10−0.015,0.019),(10−0.972,1.011),(10−1.942,2.006),(10−2.920,2.975),(10−3.870,3.925),(10−4.833,4.862),(0,0.017,0.019),(1.011[0,0.991]),(0,1.961,2.006),(2.975[0,2.953]),(0,3.894,3.925),(4.862[0,4.845]),(10,0.017,0.019),(10,1.003,1.011),(10,1.985,2.006),(10,2.962,2.975),(10,3.908,3.925),(10,4.857,4.862),(20,0.019,0.019),(20,1.011,1.011),(20,2.006,2.006),(20,2.975,2.975),(20,3.925,3.925),(20,4.862,4.862),(30,0.025,0.019),(30,1.020,1.011),(30,2.198,2.006),(30,3.021,2.975),(30,3.940,3.925),(30,4.882,4.862),(40,0.044,0.019),(40,1.034,1.011),(40,2.041,2.006),(40,3.033,2.975),(40,3.956,3.925),和(40,4.896,4.862)。gydF4y2Ba
与LSSVM-PSO算法训练后,进行了新一轮的测试。温度补偿后表所示的输出gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba。试验结果表明,传感器温度误差从1.66%减少到0.86%,温度补偿。gydF4y2Ba
温度传感器的误差补偿。gydF4y2Ba
| 紧张(kN)gydF4y2Ba |
VgydF4y2Ba出gydF4y2Ba(V)gydF4y2Ba |
犯错gydF4y2Ba临时gydF4y2Ba(% FS)gydF4y2Ba |
| −20°CgydF4y2Ba |
−10°CgydF4y2Ba |
0°CgydF4y2Ba |
+ 10°CgydF4y2Ba |
+ 20°CgydF4y2Ba |
+ 30°CgydF4y2Ba |
+ 40°CgydF4y2Ba |
| 0gydF4y2Ba |
0.041gydF4y2Ba |
0.032gydF4y2Ba |
0.028gydF4y2Ba |
0.022gydF4y2Ba |
0.019gydF4y2Ba |
0.021gydF4y2Ba |
0.043gydF4y2Ba |
0.48%gydF4y2Ba |
| 20.gydF4y2Ba |
0.998gydF4y2Ba |
1.005gydF4y2Ba |
1.007gydF4y2Ba |
1.010gydF4y2Ba |
1.011gydF4y2Ba |
1.014gydF4y2Ba |
1.019gydF4y2Ba |
0.26%gydF4y2Ba |
| 40gydF4y2Ba |
1.964gydF4y2Ba |
1.973gydF4y2Ba |
2.002gydF4y2Ba |
1.997gydF4y2Ba |
2.006gydF4y2Ba |
2.004gydF4y2Ba |
2.000gydF4y2Ba |
0.84%gydF4y2Ba |
| 60gydF4y2Ba |
2.932gydF4y2Ba |
2.961gydF4y2Ba |
2.958gydF4y2Ba |
2.971gydF4y2Ba |
2.975gydF4y2Ba |
2.982gydF4y2Ba |
2.973gydF4y2Ba |
0.86%gydF4y2Ba |
| 80年gydF4y2Ba |
3.905gydF4y2Ba |
3.913gydF4y2Ba |
3.912gydF4y2Ba |
3.924gydF4y2Ba |
3.925gydF4y2Ba |
3.928gydF4y2Ba |
3.930gydF4y2Ba |
0.40%gydF4y2Ba |
| One hundred.gydF4y2Ba |
4.875gydF4y2Ba |
4.863gydF4y2Ba |
4.857gydF4y2Ba |
4.867gydF4y2Ba |
4.862gydF4y2Ba |
4.870gydF4y2Ba |
4.881gydF4y2Ba |
0.38%gydF4y2Ba |
最后,该传感器测试和校准在无锡计量测试研究所(WXMTC)。传感器测试在高温(+ 40°C),室温(+ 20°C),和低温(−20°C)分开。图gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba是测试图片。测试机的参数如表所示gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
测试的图片。gydF4y2Ba
标准的张力计的参数和使用的电压表测试。gydF4y2Ba
| 设备名称gydF4y2Ba |
范围gydF4y2Ba |
精度gydF4y2Ba |
| 标准张力计gydF4y2Ba |
1 - 100 kNgydF4y2Ba |
0.01%gydF4y2Ba |
| 电压表gydF4y2Ba |
DC: (0 - 1000 V), AC: (0 - 750 V)gydF4y2Ba |
AC DC: 0.01%: 0.1%gydF4y2Ba |
传感器在室温进行三轮测试。房间的温度是20°C,相对湿度为62% RH。测试结果如表所示gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
测试的结果在室温下(温度:20°C,湿度62% RH)。gydF4y2Ba
| 标准力值(kN)gydF4y2Ba |
Uptravel输出(V)gydF4y2Ba |
重复性(% FS)gydF4y2Ba |
理论值(V)gydF4y2Ba |
非线性(% FS)gydF4y2Ba |
Downtravel输出(V)gydF4y2Ba |
精度(% FS)gydF4y2Ba |
| 1gydF4y2Ba |
2gydF4y2Ba |
3gydF4y2Ba |
平均gydF4y2Ba |
1gydF4y2Ba |
2gydF4y2Ba |
3gydF4y2Ba |
| 0gydF4y2Ba |
0.039gydF4y2Ba |
0.008gydF4y2Ba |
0.011gydF4y2Ba |
0.019gydF4y2Ba |
0.64gydF4y2Ba |
0.019gydF4y2Ba |
0.00gydF4y2Ba |
0.007gydF4y2Ba |
0.012gydF4y2Ba |
0.017gydF4y2Ba |
0.41gydF4y2Ba |
| 20.gydF4y2Ba |
1.037gydF4y2Ba |
0.991gydF4y2Ba |
1.005gydF4y2Ba |
1.011gydF4y2Ba |
0.95gydF4y2Ba |
0.988gydF4y2Ba |
0.47gydF4y2Ba |
1.056gydF4y2Ba |
1.020gydF4y2Ba |
1.037gydF4y2Ba |
1.40gydF4y2Ba |
| 40gydF4y2Ba |
2.040gydF4y2Ba |
1.978gydF4y2Ba |
2.001gydF4y2Ba |
2.006gydF4y2Ba |
1.28gydF4y2Ba |
1.956gydF4y2Ba |
1.03gydF4y2Ba |
2.085gydF4y2Ba |
2.030gydF4y2Ba |
2.068gydF4y2Ba |
2.65gydF4y2Ba |
| 60gydF4y2Ba |
3.006gydF4y2Ba |
2.942gydF4y2Ba |
2.977gydF4y2Ba |
2.975gydF4y2Ba |
1.32gydF4y2Ba |
2.925gydF4y2Ba |
1.03gydF4y2Ba |
3.072gydF4y2Ba |
3.130gydF4y2Ba |
3.065gydF4y2Ba |
2.88gydF4y2Ba |
| 80年gydF4y2Ba |
3.942gydF4y2Ba |
3.893gydF4y2Ba |
3.939gydF4y2Ba |
3.925gydF4y2Ba |
1.01gydF4y2Ba |
3.893gydF4y2Ba |
0.66gydF4y2Ba |
3.975gydF4y2Ba |
4.006gydF4y2Ba |
4.036gydF4y2Ba |
2.94gydF4y2Ba |
| One hundred.gydF4y2Ba |
4.860gydF4y2Ba |
4.831gydF4y2Ba |
4.896gydF4y2Ba |
4.862gydF4y2Ba |
1.34gydF4y2Ba |
4.862gydF4y2Ba |
0.00gydF4y2Ba |
|
|
|
0.70gydF4y2Ba |
如表所示gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba传感器的重复性是1.34%,非线性是1.03%。传感器的精度是2.94%。gydF4y2Ba
然后,传感器测试在高温(+ 40°C)和低温(−20°C)分开。在传感器在高温/低温30分钟,从0到100 kN传感器测试。高/低温度的测试结果如表所示gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
测试的结果在高/低温度(高温:+ 40°C,低温:−20°C)。gydF4y2Ba
| 标准力值(kN)gydF4y2Ba |
输出(V)−20°CgydF4y2Ba |
输出(V) + 40°CgydF4y2Ba |
理论值(V)gydF4y2Ba |
精度(% FS)gydF4y2Ba |
| UptravelgydF4y2Ba |
DowntravelgydF4y2Ba |
UptravelgydF4y2Ba |
DowntravelgydF4y2Ba |
| 0gydF4y2Ba |
0.029gydF4y2Ba |
0.020gydF4y2Ba |
0.012gydF4y2Ba |
0.032gydF4y2Ba |
0.019gydF4y2Ba |
0.27gydF4y2Ba |
| 20.gydF4y2Ba |
1.022gydF4y2Ba |
1.034gydF4y2Ba |
1.043gydF4y2Ba |
1.056gydF4y2Ba |
0.988gydF4y2Ba |
1.40gydF4y2Ba |
| 40gydF4y2Ba |
2.023gydF4y2Ba |
2.044gydF4y2Ba |
2.004gydF4y2Ba |
2.034gydF4y2Ba |
1.956gydF4y2Ba |
1.80gydF4y2Ba |
| 60gydF4y2Ba |
3.001gydF4y2Ba |
3.023gydF4y2Ba |
3.009gydF4y2Ba |
3.045gydF4y2Ba |
2.925gydF4y2Ba |
2.46gydF4y2Ba |
| 80年gydF4y2Ba |
3.931gydF4y2Ba |
3.956gydF4y2Ba |
3.907gydF4y2Ba |
3.942gydF4y2Ba |
3.893gydF4y2Ba |
1.29gydF4y2Ba |
| One hundred.gydF4y2Ba |
4.848gydF4y2Ba |
|
4.817gydF4y2Ba |
|
4.862gydF4y2Ba |
0.96gydF4y2Ba |
如表所示gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba这个传感器的精度,在高温和低温是2.46%。对这个传感器温度有一个非常小的影响。gydF4y2Ba