基于坐标变换与距离测定的三线摆方法.pdfVIP

ISSN 1000-0054 清华大学学报(自然科学版) 2007 年第 47 卷第 5 期 23/36 CN 11-2223/N J Tsinghua Univ (Sci . Tech) , 2007 , Vo l. 47 , No.5 703机 706 基于坐标变换与距离测定的三线摆方法 候之起， 吕报宁， 劳耀新， 刘 丹， 枪后安 (清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084) 摘要:针对传统测试方法的局限，提出川种改进的三线摆 政可分为直接测量方法(包括复摆法、力矩平衡法、 方法。该方法无需角度测量即可同时测定复杂刚体或结构的 一线摆法[1 ， 2J 、基于 CAD 模型的数值计算法[川和 10 个惯性参数，包括 1 个质最、 3 个质心坐标、 6 个转动惯 模态参数识别等方法[叫。其中，三线摆方法因真实 最与惯性积参数。介绍运用三线摆测定惯性参数的原理、基 现的简便性与结果的可靠性而得到广泛应用。 本关系式与关键步骤，包括利用配重辅助姿态调整、测定距 传统的二三线摆方法要求保证待测对象的震心落 离以确定空间点坐标以及计算坐标变换矩阵。说明了测试误 在三线摆扭振轴线上，也需要另外的试验来测定刚 差的构成，并提出误差评价指标，测试实例显示，该方法具有 体质量与质心位置。在所选择的刚体各姿态下，准确 足够精度，且因避免了角度测量而具有更高的效率。 测定扭振轴线相对于预先定义的刚体连体坐标系的 关键询:惯性参数测量e 五线接;质心自惯最矩阵s 坐标 方向角矶、乱、 Y 是测试的关键;然而，利用简单的 j 变换 测试工具，精确测定绒面之间或丽面之间的夹角殊 中困份提号: TH 113.2+1 ，丁B 112 文献标识码:A 文章编号: 1000-0054(2007)05-0703-04 非易事，当刚体形状复杂、质量较大时更是如此。 本文提出一种改进的三线摆方法:适用称重传 Trifilar pendulum method based on 感器和配重辅助姿态调整;通过测定点句点之间的 coordinate transformations and distance 距离来计算空间点在不同坐标系中的坐标值，进而 确定坐标变换需要的旋转变换姐阵。诙方法不但避 measurements 免了对角度的测量、降低了对刚体姿态调整