三维姿态测量系统的安装误差

研究了倾角仪相对于电荷耦合器件的倾斜安装误差的标定方法和补偿技术.运用旋转矩阵描述了传感器之间的相对位置关系,并由此定义了3个安装误差参数,通过旋转矩阵的复合变换推导了测角系统因倾斜安装倾角仪而造成的测量误差的表达式,采用蒙特卡罗方法分别分析了3个安装误差参数对系统测量误差的影响,最后给出了3个安装误差参数的标定方法并进行了基于高精度三轴转台的安装误差补偿实验.实验证明所提方法有效地减小了倾角仪的倾斜安装误差对角度测量的影响,使系统获得了更高的测量精度.     

方位保持仪姿态误差补偿技术

给出了陆用惯性导航系统方位保持仪的误差补偿方法.在方位保持仪纵轴和横轴方向安装2个互相垂直的加速度计,测量载体的俯仰角和横滚角,采用多组坐标变换将姿态角、地球自转角速度和重力分别投影到陀螺坐标系,结合动力调谐陀螺仪漂移与重力相关的特性,分析了与重力一次项相关的漂移分量,分别从支架误差、地球自转分量和陀螺仪与重力相关漂移3个方面对方位保持仪进行误差补偿.实验结果表明,采用上述方法进行误差补偿的方位保持仪,漂移小于0.06°/h.     

基于极大似然估计法的磁力计误差补偿算法

针对现有三轴磁力计误差补偿速度慢、需要外部辅助设备、磁力计和惯性传感器组合存在多传感器轴位敏感重合误差问题,提出了一种基于极大似然估计法(maximum likelihood estimation,MLE)的快速有效的磁力计误差补偿算法.根据传感器组合系统中误差来源建立测量误差模型,建立高斯分布的极大似然参数估计模型,用牛顿最优法解算出误差补偿参数,并给出求解理想初始值的算法.仿真数据显示,补偿后的磁力计航向角解算精度达到0.81°,相比补偿前精度提高94.9％.实验结果表明,该算法可简单快速的实现误差补偿,多传感器轴位敏感重合误差得到校准.     

工艺过程的动态误差补偿

论述了机械加工工艺过程中在线监控的动态误差补偿原理与策略,旨在实现工序间实时误差补偿.动态误差补偿对于高精度产品的中、小批量生产尤为重要,它既可适当地放宽对各工序的技术要求,又可在工序之间运用实时补偿的方法,保证产品精度,获得最佳效益.     

一种基于光线漂移补偿的导轨角度误差测量方法

提出了一种带有光线漂移补偿的测量导轨俯仰角误差、偏摆角误差的方法及系统.将平面反射镜作为角度测量敏感元件,利用二维位置敏感探测器(PSD)和透镜组合来实时监测激光器本身所引起的光线角度漂移.实验结果表明:使用本系统测量导轨的角度误差,由激光器本身所引起的光线角度漂移对导轨偏摆角及俯仰角误差的影响可分别减少89.3%和69.2%,进一步提高了导轨角度误差测量的精度.     

平行双关节坐标测量机圆光栅测角误差补偿技术

该文探讨了一种三自由度(DOF)平行双关节坐标测量机的测量原理和测量模型。分析了该测量机上的圆光栅测角误差对测量机测量精度的影响,给出了测角误差的补偿公式,利用该公式优化了测量机的测量模型。采用标准多面棱体和光电自准直仪对2个圆光栅的测角误差进行实验检定,并对测角误差修正前后的平行双关节坐标测量机测量精度进行了实验比对。结果表明,测量的极限偏差由0.033 mm降至0.015 mm,而标准差由0.0141 mm降为0.0061 mm,说明修正2个圆光栅的测角误差可大幅提高该测量机的测量精度。     

基于光对准的多传感器轴装配误差补偿技术

含有多传感器的微机电系统在组装传感器时,一般存在着轴对准问题,轴的非对准误差能导致很大的系统测量误差。为此提出一种基于光对准的误差补偿方法,可以在不需要高精度轴对准的前提下,对装配后的组件进行后续误差检测和实时补偿,有效地消除装配误差对测量精度的影响。将该方法实施于微机电方位水平仪,用以测量姿态,通过仿真结果证实了方法的有效性。     

动态误差的自动补偿

利用传感器进行测量时，被测参数的真实值Ｃ（ｔ）与测量值Ｃｍ（ｔ）之间，不可避免地存在静态和动态误差。传感器的惯性，是产生动态误差的主要原因。本文提出一种仅对测量信息进行智能化处理，就能极大地减少动态误差的自动补偿办法。     

并联机床铰链制造误差的补偿

为减小铰链制造误差,提高并联机床运动精度,以六自由度并联机床XNZ63为结构模型,分析了铰链的各种制造误差。利用Denavit-Hartenberg(D-H)方法,建立包含铰链制造误差的运动学方程,通过仿真计算得到工作空间内铰链制造误差对终端运动精度的影响规律。将铰链制造误差映射为驱动轴长度误差,并据此开发出误差实时补偿算法。仿真表明:在测量扰动为0.01mm时该算法仍可补偿约80%的误差影响,补偿每个位姿点仅耗时0.3ms左右,符合数控系统实时性要求,为含有同类铰链的并联机床提供了高效通用的铰链制造误差补偿算法。     

主轴热误差的自组织补偿原理及其仿真

主轴热误差是工件加工误差的主要来源之一,针对传统补偿策略算法复杂、成本较高且通用性不强等问题,提出了一种基于自组织原理的主轴热误差补偿策略,它只需根据对主轴热倾斜状态的定性测量结果即可进行定量误差补偿,从而可以大大降低对误差测量精度的要求及测量成本,同时各补偿力间的协调关系根据自组织原则自动建立,简化了补偿算法。经过对某型加工中心主轴热误差进行的自组织仿真补偿,其主轴热倾斜误差减小了92%以上,热偏移误差减小了46%以上。     

逆变器预置开关角误差对输出谐波的影响

针对数字控制技术的特点，分析了在选择性谐波消除法的理论计算结果与实际开关角数字控制结果出现偏差时，对逆变器输出电压谐波含量的影响。并研究了开关角数量对逆变器性能的影响，结果表明：开关角控制误差对逆变器输出谐波有一定影响，但可以在计算时修正；而开关角数量的增加有利于减小电流脉动，提高输出电压质量，但开关频率随之增加。     

基于角度误差的缝翼随动加载技术改进方法

在某型飞机缝翼疲劳试验中,采用随动加载技术,实现在缝翼翼面打开角度变化时载荷随动施加,为了解决试验中摆臂式随动机构旋转角度与缝翼打开角度之间误差偏大的问题,本文通过研究该飞机5段缝翼随动机构的几何数学模型,结合试验载荷谱波形,得到作动筒位移与角度误差的关系,确定角度误差的来源,研究随动机构各参数和载荷谱对角度误差的影响,提出一种基于角度误差的缝翼随动加载技术改进方法,并通过试验验证,结果表明该方法可以有效减小角度误差,对未来活动翼面的随动机构设计和载荷谱选择具有指导意义。     

浅析我国独立董事制度

回顾了独立董事制度在我国的发展历程，从公司治理结构模式分析了独立董事制度产生的原因，指出了我国公司治理结构存在的问题及对独立董事制度认识上的误区，从多角度提出了发展和完善独立董事制度的若干建议。     

计算机辅助的瑞奇-康芒检验

本文介绍如何通过计算机光线追迹模拟瑞奇-康芒(Ritchey-Common)检验,找出被检平面镜面形误差与检验系统波象差之间的相互关系,建立一组影响函数。根据分别在两个不同瑞奇角下求得的影响函数和测出的系统波象差,通过最小二乘法求解一组过定线性方程,即可求得被检平面镜的面形误差。文中给出了一块直径为1m的高精度平面镜的检测实例。     

基于神经网络的旋翼无人机空中原位风速反演

旋翼无人机空气动力学模型能够克服无人机旋翼下洗气流的影响,相比携带传感器直接测风具有一定优势。空气动力学模型利用无人机自身的姿态数据可以直接计算得到风向,但是风速的计算还需要开展大量的风洞实验以及复杂的实体建模获取相关参数。为简化流程、规避参数获取过程中存在的误差,采用BP(back propagation)神经网络替代风洞实验和实体建模,研究无人机姿态同自然风速的关系。通过确定风速影响因子,分别建立以两个欧拉角为输入和以两个欧拉角计算得到的倾角为输入的旋翼无人机空中原位风速反演模型EUL-BP(euler back propagation)和INC-BP(incline back propagation)。以无人机悬停等高度风塔上超声风速仪观测自然风速为真值,比较反演模型EUL-BP和INC-BP发现,INC-BP增强了BP神经网络寻优过程的约束,反演效果较EUL-BP更优,其均方根误差大致为0.65 m/s,相关系数为0.86左右;比较反演模型结果与无人机机载自动气象站观测结果发现,当风力条件为三级及以下时,反演风速远优于携带传感器观测的风速。     

一种反正切函数的高精度算法的FPGA实现

在旋转编码器设计中常利用两个传感器去获得转子在某一位置时的一对正交输出的电压信号,然后用到arctan函数计算转角.本文研究了一种基于CORDIC算法计算arctan函数的方法,除巧妙利用右移解决算法收敛性问题外,还利用时钟信号的上升沿和下跳沿分别处理移位运算和迭代运算,使得算法的执行效率提高了一倍.最后用Cyclone的EP1C20F400C8芯片仿真实现该算法.仿真结果表明,系统稳定性好,精度高,占用资源少,能满足旋转编码器快速解码的要求.     

基于遗传规划的盾构隧道开挖地表最大沉降预测

由于盾构隧道开挖引起的地面沉降是一个重要而艰巨的任务,许多影响因素都必须考虑,如隧道埋深、盾构直径、盾构掘进时推力、盾构推进速率、注浆填充率、注浆压力、地层的黏聚力、摩擦角、压缩模量等．然而目前没有模型能完全反映各种因素对地面沉降的影响规律,综合考虑各种影响因素,运用遗传规划理论对地表最大沉降进行预测．利用地表沉降实测数据对模型进行测试,建立了确定盾构隧道开挖引起地表最大沉降的遗传规划模型．研究结果表明：预测值与实测值是一致的,误差小于10％．     

接触式弯管测量机研究

论述厂接触式弯管测量机的测量原理，并给出其具体方案．通过移动末端装有V型测量叉的铰接五轴测量臂，使V型测量叉与弯管外表面接触，完成弯管的接触测量；利用增量式光电角位移编码器的输出角和测量机各连杆的长度来计算弯管轴线的方位；基于坐标转换原理推导了测量机的数学模型．采用最小二乘法拟合弯管的轴线，减少了测量误差．测量机仅需一次与弯管外表面接触即可确定弯管某直管段的轴线．研究工作有助于国内弯管测量机的研究与开发．     

水轮机叶片坑内修复机器人姿态估计改进算法

水轮机叶片修复机器人的姿态估计,可能出现姿态矩阵退化和Euler角奇异的问题。该文采用四元数建立了"一次转动姿态误差"(one-rotation pose error,ORPE),以更好地描述机器人姿态估计误差。基于ORPE研究了低精度惯性器件长期运行的积累误差,并采用倾角传感器校正姿态估计。理论上,仅有倾角传感器本身不能校正姿态矩阵,该文以ORPE和Frobenius范数为准则,给出机器人姿态的有效校正值。仿真结果验证了所提算法的有效性。基于低精度惯性器件与低精度倾角传感器的组合,该算法可以给出相对较高的姿态估计精度。     

无过约束自调机构允差分析的一种精确方法

针对现有方法在自调机构的允差分析时对机构圆柱副中的自调位移规律假设的可行性问题，利用矢 量旋转的数学方法建立了机构圆柱副中自调位移方程，并对自调位移进行编程计算和绘制自调位移曲线，结果表明上述假设是可行的；在建立的自调位移方程基础上，提出了一种确定机构能够实现自调的允许误差角的精确方法。实例分析结果表明提出的方法是正确、有效的。