收发分离式超声系统应用研究

admin · 发表于昨天 12:27

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超声技术发展迅速，其应用日益广泛，已经深入到工业、国防、电子、能源等诸多行业部门。本文为收发分离式超声系统的应用研究，主要涉及高精度小管径超声波流量计研制和移动机器人自主对接研究两方面内容。首先总结了收发分离式超声系统的特性，指出了可以适用的超声信号检测方法，总结了时间测量法实现信号同步的方法，推导了超声系统传递函数，并结合两个具体应用验证上述方法。本文的重点之一是超声波流量计的研制。根据项目指标要求，所研制流量计属于小管径、小流量范围，为了易于测量超声波传播时间，设计了新型的流量计结构，并使用Ansys软件进行了流体流场仿真进而对结构进行了优化。建立了流量计算数学模型并分析了影响测量精度的因素。设计开发了超声波流量计的软件、硬件系统，为了减少测量系统的随机误差，从模拟电路和软件两部分设计了滤波器。设计了控制系统自测试和流量计整体测试两大部分实验，调节控制系统参数，提高测量精度。本文的另一个研究内容是研究基于超声波传感器的移动机器人自主对接技术。首先分析了前期使用的阈值比较法的测距精度，对测姿系统的随机误差和系统误差的分布特性进行了总结。提出了等信号测姿系统，并对等信号线的分布进行了数学描述。在此基础上，提出了基于等信号线穿越自主对接算法。

收发分离式超声系统应用研究

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