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《量子質(zhì)量基準(zhǔn)精密運動定位裝置研制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文量子質(zhì)量基準(zhǔn)精密運動定位裝置研制PRECISEPOSITIONINGFORCOILAPPARATUSOFQUANTUMMASSSTANDARD曹潔如哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TP23學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：681.5密級：公開碩士學(xué)位論文量子質(zhì)量基準(zhǔn)精密運動定位裝置研制碩士研究生：曹潔如導(dǎo)師：劉永猛副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：儀器科學(xué)與技術(shù)所在單位：自動化測試與控制系答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TH711U.D.C:681.7DissertationfortheMa
2、sterDegreeinEngineeringPRECISEPOSITIONINGFORCOILAPPARATUSOFQUANTUMMASSSTANDARDCandidate：CaoJieruSupervisor：AssociateProf.LiuYongmengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：DepartmentofAutomaticMeasurementandControlDateofDefence：
3、June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要質(zhì)量量子基準(zhǔn)研究被Nature雜志評選為2012年六大具有挑戰(zhàn)性科學(xué)難題之一。如何實現(xiàn)質(zhì)量基準(zhǔn)的量子化已成為目前國際計量學(xué)界亟待解決的科研難題和研究熱點。本文以能量天平精密定位機構(gòu)為研究對象，對線圈系統(tǒng)精密定位指標(biāo)要求進(jìn)行分解，設(shè)計了激勵線圈和感應(yīng)線圈的精密定位裝置，建立了誤差傳遞模型，并對影響精密定位的誤差項進(jìn)行了實驗研究，裝置滿足了能量天平互感測量對線圈系統(tǒng)精密定位要求。論文的主要研究內(nèi)容包括：（1）
4、將能量天平合成不確定度指標(biāo)分解，確定線圈系統(tǒng)定位精度指標(biāo)。基于能量天平互感測量對激勵線圈和感應(yīng)線圈機械結(jié)構(gòu)的要求，對質(zhì)量測量合成不確定度小于10-7技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分解，確定激勵線圈和感應(yīng)線圈機械定位精度要求。以定位精度指標(biāo)為依據(jù)，設(shè)計了激勵線圈和感應(yīng)線圈的運動定位機構(gòu)，分析影響線圈系統(tǒng)精密定位的誤差源，并計算得到誤差量值。（2）基于定位精度要求設(shè)計激勵線圈機械結(jié)構(gòu)，建立誤差傳遞模型。該運動定位機構(gòu)包括精密升降臺、精密導(dǎo)向部件、環(huán)形配重部件等。由于激勵線圈運動平穩(wěn)性對定位精度影響較大，仿真分析激勵線圈運動定位機構(gòu)頻響特性、靜態(tài)力形變和強度校核。為分析影響激勵線圈子系統(tǒng)
5、定位精度的運動自由度，采用多剛體系統(tǒng)理論對激勵線圈子系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)浞治觯⒘苏`差傳遞模型，并計算得到激勵線圈運動定位機構(gòu)的合成誤差。（3）基于定位精度要求設(shè)計感應(yīng)線圈機械結(jié)構(gòu)，建立誤差傳遞模型。該運動定位機構(gòu)包括精密調(diào)心臺、壓電陶瓷鎖定部件、砝碼交換部件等。為測量感應(yīng)線圈的五自由度姿態(tài)，在垂直方向采用三路激光干涉儀測量z、Rx、Ry，水平方向采用三個電容傳感器測量x、y。采用多剛體系統(tǒng)理論對感應(yīng)線圈子系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)浞治?，建立了誤差傳遞模型，并計算得到感應(yīng)線圈運動定位機構(gòu)的合成誤差。（4）實驗驗證激勵線圈和感應(yīng)線圈定位機構(gòu)的性能。激勵線圈定位機構(gòu)實驗包括：z向穩(wěn)定性、
6、運動直線性、與鉛垂方向的平行性，將測量結(jié)果與理論誤差結(jié)果進(jìn)行比較，驗證激勵線圈定位機構(gòu)設(shè)計合理性；感應(yīng)線圈定位機構(gòu)實驗包括：z向穩(wěn)定性、z向相對鎖定、運動同軸度，將測量結(jié)果與計算誤差結(jié)果進(jìn)行比較，驗證感應(yīng)線圈定位機構(gòu)設(shè)計合理性。綜上，本文設(shè)計了量子質(zhì)量基準(zhǔn)線圈系統(tǒng)運動定位裝置，基于多剛體理論-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文建立了激勵線圈和感應(yīng)線圈子系統(tǒng)的誤差傳遞模型，并對定位機構(gòu)的性能指標(biāo)進(jìn)行測量。實驗結(jié)果表明：激勵線圈定位機構(gòu)x、y方向運動直線度分別為7.45μm和7.55μm；經(jīng)壓電陶瓷補償，感應(yīng)線圈和激勵線圈z向相對定位精度為10nm，運動同軸度為17.9μ
7、m。實驗結(jié)果表明本機構(gòu)滿足了量子質(zhì)量基準(zhǔn)裝置對線圈系統(tǒng)運動定位精度要求。關(guān)鍵詞：能量天平；運動定位機構(gòu)；多剛體理論；誤差傳遞模型-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractResearchonmassquantumbenchmarkisoneofthesixmajorchallengingscientificproblemsbyNaturemagazinein2012.Ithasbecomeahotspotinmetrologyandneedstobesolvedurgently.Thispaperisaimedtoorganizeapreciseposit
8、ionin
