在动平衡机刚性转子动力学建模的基础上,以统一的矩阵形式给出目前动平衡机存在的四种标定方法-永久标定法、影响系数法、复影响系数法以及多元线性回归法的理论公式,分析了它们对平衡机机械支承系统和测量系统的要求以及对系统误差的补偿能力,指出动平衡机机械支承系统和测量系统的频响特性对动平衡机的标定有较大影响,并对其优缺点进行了对比分析,指出它们的使用前提、应用场合以及目前动平衡机系统误差研究的不足.

为了满足无缝钢管在线高精度测厚的需求,开展了基于广义倒频谱测厚技术的研究.分析了传统测厚算法的缺点,提出一种基于广义倒频谱的无缝钢管在线测厚方法,此算法结合了相关分析和倒频谱的综合优势,处理后的波形峰值尖锐,提高了测厚精度;在此基础上对在线系统钢管旋转造成的声程误差进行了补偿.实验结果证明该方法测量精度高,实时性强,适用于工业无缝钢管在线高精度检测系统.

动平衡测量系统的关键在于去除干扰的滤波器设计.给出时域同步平均、Chebyshev窄带通滤波、整系数带通滤波、数字跟踪滤波及自适应滤波五种数字滤波器的传递函数,详细讨论它们在动平衡测量中的应用,从实用性角度对其滤波性能和实现方法进行比较分析,为动平衡机数字滤波方法的选型提供依据.

为了将超声辐射力应用到微机电系统领域，以达到对微构件进行无损、非接触遥操纵的目的，开展了三维超声辐射力场合成的理论与实验研究，提出了基于相位调整的三维超声微操纵技术．在研究单个圆形平面活塞换能器声场分布以及声场和辐射力关系的基础上，将以相同频率驱动的4个平面活塞换能器呈正四面体放置，利用声波合成原理获得三维超声驻波场，通过调整各个换能器发射信号相位之间的关系实现对微构件在空间范围内的俘获、移动、释放等操纵．实验结果表明，该技术能够有效地实现对微构件的三维操纵，具有响应速度快、定位精度高、易于控制、操纵范围广等优点．

针对电机转子的自动动平衡校正,对R型铣削和V型铣削校正方式进行了研究.考虑去重质量在转子周向、径向、轴向的分布以及圆周上分布的槽对实际去除不平衡量的影响,建立较精确的R型铣削去重模型.以去除金属量最少为目标函数,建立了单排刀具和多排刀具的V型铣削去重模型.并开发了两种去重方式的智能规划系统.上述R型去重模型已成功用于我所开发的两工位全自动动平衡机,一次去重率可达92%,并且求解速度满足了系统实时性的要求.

在介绍转子动平衡测量原理的基础上,设计适用动平衡测量的自适应低通FIR滤波器,重点分析采样频率的选取、FIR滤波器的优化、野点对滤波器性能的影响,以及整周期处理.

利用小波变换具有空间局部化的特性和表征信号奇异性的能力,在适当尺度下刻画待检对象表面第1次超声回波信号的极大值点,从中选择最大值点作为脉冲重复频率(PRF)技术"与操作"的基准点,以满足PRF技术在消除超声多重反射时对"与操作"基准点需高精度定位的要求,从而解决传统方法对检测设备和操作条件严格一致的弊端.计算机仿真与实验研究表明提出的方法是可行的,并具有较强的鲁棒性和适用性.

简述了动平衡机的机理并在详细分析支承系统对动平衡机灵敏度和精度影响的基础上提出了一种高精度、高灵敏度的支承系统--气动支承系统的方案.通过对其结构分析和实验验证证实了该支承系统是可行的在小转子、高精度动平衡测试场合具有广阔的应用前景.

介绍了研制的两工位全自动动平衡机的系统组成、工作过程,重点对其气动系统进行研究,并利用信号-动作状态线图(X/D线图)对气动系统控制回路进行了设计,保证了两工位全自动动平衡机各运动部件协调有序的运动.