论文题目: 电梯导轨不平顺度测量、建模及轿箱水平振动特性的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 郭丽峰
导师: 张国雄
关键词: 电梯,导轨不平顺度,轿箱,振动,概率模型,模型,位置敏感探测器,神经网络
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 作为电梯的导向装置,电梯导轨在电梯系统中占有十分重要的地位。在电梯运行中,导轨的不平顺度是轿箱水平振动的主要激励源,直接影响到电梯乘坐的舒适性和安全性。因此,导轨不平顺度的测量、控制已成为电梯安装和检修过程中的一项重要工作。然而在目前的导轨不平顺度测量方法中,普遍存在着测量时间长,精度低等缺陷。探索一种准确、高效的导轨不平顺度测量方法已成为电梯行业中一个亟待解决的课题。另一方面,测量手段的限制也使得导轨不平顺度的理论建模以及其激励下的轿箱水平振动特性研究等工作在很大程度上受到了制约。针对上述情况,本论文在电梯导轨不平顺度的测量、建模,以及导轨不平顺度激励下的轿箱水平振动特性等三个领域进行了较为深入的研究。所完成的主要工作及创造性研究包括:1.研制了一种电梯导轨多参数动态测量系统,实现了对导轨不平顺度的准确、高效测量。在测量系统中,采用基于位置敏感探测器(PSD)的激光准直测量技术,实现了对单列导轨整体的直线度、铅垂度以及局部的弯曲、失调、台阶等参数的测量;采用双电感传感器差动测量法实现了对两列导轨间距变化的测量;采用数字量接近传感器实现了对导轨接头及安装支架位置的准确测量。在软件设计中,应用COM技术将LabVIEW与MATLAB相结合构成功能强大的虚拟仪器开发平台,实现了整个测量系统的集成化和自动化。在导轨铅垂度测量中,提出了一种自动稳平和位置锁定相结合的激光铅直基准建立方法,建立了铅垂误差不大于2″的高精度激光铅垂基准。为保证大行程测量时PSD传感器读数的准确性,论文提出了一种基于神经网络的PSD空间三维非线性修正技术,并设计完成了现场自动标定装置。实验室和现场进行的大量实验表明:该测量系统可以准确、高效地完成对电梯导轨的多参数测量任务。例如,对50 m高的导轨进行测量,测量时间不到2 min,测量系统的标准偏差小于1 mm。测量系统的成功构建为电梯导轨的现场测量提供了一种新的、高效的方法和手段,也为后续的导轨建模及轿箱振动分析打下了良好的基础。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电梯基本结构
1.3 电梯导轨测量技术综述
1.3.1 传统测量方法
1.3.2 现代测量方法
1.4 电梯振动研究综述
1.5 课题研究内容及意义
第二章 电梯导轨多参数动态测量系统的研制
2.1 电梯导轨测量参数
2.2 测量方案的确定
2.3 基于PSD的激光准直测量系统
2.3.1 PSD 工作原理及选用
2.3.2 PSD 测量装置设计
2.3.3 铅垂基准的建立
2.3.4 标定系统设计
2.3.5 基于神经网络的PSD三维非线性修正
2.4 导轨间距测量
2.5 导轨接头及支架位置的测量
2.6 轿箱行程测量装置
2.7 基于虚拟仪器的数据采集系统
2.7.1 虚拟仪器概述
2.7.2 硬件设计
2.7.3 软件设计
2.8 本章小结
第三章 测量系统实验及精度分析
3.1 引言
3.2 实验室评估实验
3.2.1 实验原理
3.2.2 稳定性实验
3.2.3 重复性实验
3.2.4 激光干涉测量对比实验
3.2.5 台阶测量实验
3.2.6 实验室实验小结
3.3 现场测量实验
3.3.1 单列导轨不平顺度测量
3.3.2 导轨接头及安装支架位置测量
3.3.3 导轨间距变化量测量
3.3.4 现场实验小结
3.4 本章小结
第四章 导轨局部不平顺度的概率特征分析
4.1 电梯导轨不平顺度分类
4.2 导轨局部不平顺度计算
4.2.1 导轨台阶的计算
4.2.2 导轨失调的计算
4.2.3 导轨弯曲的计算
4.3 导轨局部不平顺度概率特征的分析方法
4.3.1 概率特征分析步骤
4.3.2 概率密度估计
4.3.3 分布拟合检验
4.3.4 参数估计
4.3.5 位置检验
4.3.6 尺度检验
4.3.7 概率特征分析小结
4.4 导轨台阶的概率特征分析
4.4.1 台阶的概率密度估计
4.4.2 台阶的分布拟合检验
4.4.3 台阶概率分布的参数估计
4.4.4 台阶概率分布的尺度检验
4.4.5 台阶概率分布的位置检验
4.5 导轨失调的概率特征分析
4.5.1 失调的概率密度估计
4.5.2 失调的分布拟合检验
4.5.3 失调概率分布的参数估计
4.5.4 失调概率分布的尺度检验
4.5.5 失调概率分布的位置检验
4.6 导轨弯曲的概率特征分析
4.6.1 弯曲的概率密度估计
4.6.2 弯曲的分布拟合检验
4.6.3 弯曲概率分布的参数估计
4.6.4 弯曲概率分布的尺度检验
4.6.5 弯曲概率分布的位置检验
4.7 本章小结
第五章 导轨整体不平顺度的随机特征分析
5.1 导轨整体不平顺度的类型
5.1.1 导轨顶面不平顺度
5.1.2 导轨侧面不平顺度
5.1.3 导轨顶面间距不平顺度
5.1.4 导轨侧面间距不平顺度
5.2 导轨整体不平顺度的随机特性及描述方法
5.2.1 整体不平顺度的随机特性
5.2.2 随机特性的描述方法
5.2.3 整体不平顺度的ARMA 建模
5.3 导轨顶面不平顺度的随机特征分析
5.3.1 顶面不平顺度的幅值域分析
5.3.2 顶面不平顺度的空延域分析
5.3.3 顶面不平顺度的频域分析
5.4 导轨侧面不平顺度的随机特征分析
5.4.1 侧面不平顺度的幅值域分析
5.4.2 侧面不平顺度的空延域分析
5.4.3 侧面不平顺度的频域分析
5.5 导轨顶面间距不平顺度的随机特征分析
5.5.1 顶面间距不平顺度的幅值域分析
5.5.2 顶面间距不平顺度的空延域分析
5.5.3 顶面间距不平顺度的频域分析
5.6 导轨侧面间距不平顺度的随机特征分析
5.6.1 侧面间距不平顺度的幅值域分析
5.6.2 侧面间距不平顺度的空延域分析
5.6.3 侧面间距不平顺度的频域分析
5.7 本章小节
第六章 电梯轿箱水平振动特性的研究
6.1 引言
6.2 轿箱-导轨耦合动力系统建模
6.2.1 轿箱系统结构
6.2.2 导靴模型
6.2.3 轿箱-导轨耦合动力系统模型
6.2.4 系统运动方程的求解
6.2.5 轿箱振动特性的评价
6.3 导轨局部不平顺度激励下的轿箱振动特性分析
6.3.1 台阶激励下的水平振动特性
6.3.2 失调激励下的水平振动特性
6.3.3 弯曲激励下的水平振动特性
6.3.4 局部不平顺度激励情况小结
6.4 导轨整体不平顺度激励下的轿箱振动特性分析
6.4.1 导轨整体不平顺度的随机模拟
6.4.2 整体不平顺度激励下的轿箱水平振动特性
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 论文完成的工作
7.2 论文中的创新点
7.3 研究展望
参考文献
特别声明
发表论文和科研情况
致谢
发布时间: 2006-05-24
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