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随着国家海洋战略计划的逐步实施和海洋探索的逐步深入,常规的海流计已无法满足目前海洋测量的要求,研制一种新型可测上升流的三维瞬时海流计已成为一个迫在眉睫的课题。本论文以国家自然科学基金项目“可测上升流的三维瞬时海流传感器的研究”(No.41076061.)为背景,设计一套精密的实验装置来模拟海流运动,进而对三维瞬时海流传感器进行标定。本论文首先综述了海洋研究的目的与意义,强调了我国开展海洋研究的重要性与必要性。依托国家对海洋战略规划,指出课题研究背景与来源,分析国内外相关科研院所的研究现状,明确论文研究的价值与意义。其次,陈述了可测上升流三维海流传感器标定平台总体设计。根据常用传感器标定方法,分析三维可测上升流新型传感器的工作原理及其标定要求,合理设计传感器标定平台的硬件和软件部分,从标定平台的机械结构设计和电子控制系统两大方面来分别阐述标定平台的总体设计方案。最后,从机械结构设计主线出发分别介绍了标定平台的机构布局的选择、进给系统的设计、主要零部件的科学选用和性能校核等细节问题。另外也从电子控制系统方面依据标定平台的控制任务,合理设计标定平台的控制系统,选择适当的微处理器和驱动元件,设计上下位机的通信与人机交互界面等问题。标定系统装配完成后,解决了系统在运动过程中遇到的问题。首先对系统进行受力分析,建立简洁、合理的数学模型。从系统动力学的角度出发,分析系统低速爬行的原因,采取提高临界爬行速度措施以解决低速爬行问题;从光栅尺的工作原理、结构与组成等出发,对信号的采集的关键技术进行研究。解决光栅尺信号的干扰问题,为下一步闭环反馈打下良好的基础。利用加速度传感器和相关采集软件,对标定平台的动态性能进行测试;另外,还测试了系统在低速、微位移的运动状态,测量系统在开环状态下的定位精度和重复定位精度,为下一阶段工作的开展做一些铺垫。