Estudio y aplicación de la estrategia de control del movimiento del carro del gravímetro absoluto

MOU Zonglei ,  

LI Qingmeng ,  

FENG Jinyang ,  

WANG Qiyu ,  

WU Shuqing ,  

LI Chunjian ,  

YAO Jiamin ,  

HU Ruo ,  

摘要

El gravímetro absoluto por interferometría láser desempeña un papel insustituible en las ciencias de la Tierra, la exploración de recursos, la investigación geológica, la supervisión sísmica y otros campos. El proceso de medición requiere el uso de un carro para lograr una liberación y recepción suaves del cuerpo en caída libre, y la precisión en el control del movimiento del carro afecta directamente los resultados de la medición de la gravedad. Para mejorar la precisión del control del movimiento del carro del gravímetro absoluto, se diseñó una estrategia de control del movimiento del carro basada en una curva en S mejorada, y se estudió la característica del movimiento del carro. En primer lugar, se construyó un modelo de transmisión del sistema del motor servo basado en el modelo matemático de un motor de corriente continua con escobillas. A continuación, se diseñó una curva de movimiento del carro en forma de S mejorada, y se realizó un análisis comparativo de la correlación entre la curva de desplazamiento ideal y la curva de desplazamiento real del carro. Finalmente, con base en el gravímetro absoluto tipo NIM-3A desarrollado independientemente, se montó un sistema de adquisición de datos de señales de interferómetro láser para recopilar datos de movimiento del carro y se analizaron los datos medidos. Los resultados experimentales muestran que la curva de movimiento del carro en S mejorada diseñada en este trabajo hace que el coeficiente de determinación entre el desplazamiento real y el ideal del carro sea R²>0.99; la desviación estándar del desplazamiento del carro en los primeros 0.05 s del movimiento real disminuyó aproximadamente a la mitad, y la eficiencia de los datos de medición de la gravedad mejoró un 9.3 %. Los resultados de la investigación pueden proporcionar cierto soporte técnico para optimizar el rendimiento del gravímetro absoluto por interferometría láser.

关键词

Gravímetro absoluto por interferometría láser; movimiento del carro; curva en S mejorada; motor de corriente continua con escobillas

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