线结构光扫描测头误差分析与补偿方法

针对线结构光扫描测头多项式拟合测量模型的系统误差问题,提出了一套用于该测头系统误差提取与补偿的方法.该方法通过在不同高度测量固定直线来提取不同景深位置的测量误差,并从中分离出测头在不同测量高度存在的系统误差,同时进行高度方向上的误差补偿.然后,利用标定结果以及高度方向的误差补偿点阵,将由标定成像网格点阵计算得到的空间点阵与实际标定空间网格点阵进行对比,进一步提取高度误差补偿后的测量结果存在的误差值,从而进行二次补偿与修正.实验表明,该方法可以有效扩大测量景深(达到150 mm),并且在采用步进电机开环驱动的普通机械精度工作台(单轴定位精度为15 μm)上测量时,能够保证在较大景深范围内具有较好的测量精度(±50 μm).     

大误差条件下空中平台光电载荷系统误差标校

针对传统的空中平台光电载荷系统误差标校方法在实际大误差的测量条件下无法对系统误差进行准确标校的问题,根据实际应用的特点提出系统误差标校方法,将误差量进行分组,制定并利用了具有较强抗干扰能力的模糊评价法则与偏差统计法对分组后的误差量分别进行识别,对系统误差进行了标校.实际飞行试验证明提出的系统误差标校方法适合工程实践中大误差条件下的数据处理.     

电位差计的误差分析

本文通过对电位差计测量系统的线性变化的系统误差和热电动势带来的误差的分析，探讨了实验误差产生的原因，对测量结果作出科学的评价，并提出了消除系统误差合理的处理方法。     

嫦娥三号激光三维成像系统全链路误差分析与仿真

针对嫦娥三号激光三维成像系统的单脉冲激光发射、多元探测器并行接收的二维振镜摆扫复杂结构的误差分析与控制问题,提出一种多元激光成像系统的全链路误差分析与仿真方法,建立了测距链路系统性误差因素、测距链路偶然性误差因素和振镜测角链路等成像全链路的误差模型.同时针对嫦娥工程激光精避障探测20 cm的测距精度要求,实现了其成像链路中系统误差参数项和随机误差参数项对成像质量影响的仿真与误差分解.结果表明,测距固定延时误差、振镜编码器误差、视准轴误差和水平轴误差等因素是影响激光三维成像精度的主要系统因素,并对不同误差因素提出了有效的控制方法.     

一种改进的系统误差配准算法

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差.作者提出了一种改进的基于ECEF坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准.该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近.仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ECEF-GLS误差配准算法的性能.     

动态测量误差灰色模型插值预报理论及应用

根据灰色建模机理和特点 ,分析动态测量中灰色模型插值的可行性 ,提出动态测量误差白化生成的灰色预测模型用于插值预报的方法。且进一步以长光栅动态测量系统为对象 ,将所获得的动态测量数据建立误差预报灰色模型 ,并对离散点进行动态测量误差插值预报。实践证明 ,灰色模型插值是正确的和有效的     

基于极坐标等角度分布的钢轨廓形测量误差校准

针对钢轨廓形(轨廓)动态测量系统现场长期应用精度下降问题,提出采用接触式轨廓测量仪对动态测量系统进行校准.首先根据极坐标系等角度分布原则,分别对接触式测量轨廓和非接触式测量轨廓进行数字化建模和重采样处理.然后选取接触式测量轨廓作为基准,建立非接触式测量轨廓与基准轨廓之间的映射关系.最后通过对比二者偏差,实现轨廓动态测量系统误差现场校准.实际应用表明,经校准后的轨廓动态测量系统,静态测量误差由0.96mm降低到0.14mm,动态重复性误差最大值、平均值和均方根值分别为0.29mm、0.13mm和0.18mm,验证了校准方法的可行性.     

联合SA-PSO和PDA在传感器配准中的应用

对含有系统误差的测量进行配准是准确进行数据关联的前提.实际中,许多不确定性因素导致系统误差,使其演化模型难以建立,从而导致传统配准方法不再适用.为此,提出一种基于优化SA-PSO(simulated annealing particle swarm optimization)的配准算法.由于传感器监视空域经常受到杂波的影响,在利用SA-PSO优化算法对系统误差进行配准时,不仅要考虑外界因素所引发系统误差的不确定性问题,还要考虑目标多个量测的归属问题.基于此,提出一种联合改进退火粒子群优化和概率数据关联的算法SA-PSO-PDA(simulated annealing and particle swarm optimization and probability data association),它综合考虑系统误差的随机性、寻优的最佳化和目标量测的多样性.仿真结果表明了所提算法具有可行性,且能较好地寻优系统误差参数.     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

大学物理实验中系统误差的检验和消除

系统误差是影响测量精度的重要因素,它对测量结果有时会带来严重影响.系统误差的检验和消除方法是目前大学物理实验教材中常被忽视的问题.针对这一情况,对系统误差的检验和消除方法进行了专门研究,并通过具体实例介绍了大学物理实验中常用的系统误差检验和消除方法,为优化测量方法和提高测量精度奠定了基础.     

基于免疫算法和参考模型的船舶航向自动舵设计

为解决常规比例-积分-微分(PID)控制超调问题,将参考模型应用于船舶航向自动舵,提出一种模型参考跟踪的船舶航向PID控制算法,使船舶航向跟踪参考模型输出.针对自动舵参数整定问题,提出一种动态免疫克隆选择优化算法,在进化过程中动态改变种群规模、克隆规模和变异参数,从而加快全局搜索速度和提高局部搜索精度,保证控制器性能可靠;也可根据不同的性能指标要求,整定相应的控制参数.实船仿真试验表明,系统超调得到有效抑制,控制参数能根据需要自动调节,控制效果令人满意.     

改进的布料模拟算法在多波束点云粗差剔除中的应用

针对目前多波束滤波需要人工剔除的现状,在布料模拟滤波算法（cloth simulation filtering,CSF）基础上,提出了一种基于点云分割和自适应参数调整改进的CSF算法。先对多波束点云数据进行分割,然后根据点云数据的面积和标准差调整每块CSF算法的参数,再构建布料滤波模型剔除粗差点,最终将分割后的点云拼接生成水下地形点云数据。结果表明,本文算法与CSF算法相比,克服了过度滤波现象,而且对于不同地区与人工方法粗差点剔除比分别从1.03下降到1.01和从1.46下降到1.19;与人工剔除粗差相比,避免了遗漏粗差点,人工干预很少。     

基于三角形二叉树的地表模型动态简化算法

多分辨率模型简化技术是实现复杂模型交互式可视化的有效手段。为实现地形漫游 ,提出基于三角形二叉树的地形网格模型动态简化算法 ,实现了与视点相关的连续多分辨率简化及快速动态绘制。算法利用三角形二叉树结构记录三角形的分裂和合并关系 ,在预处理中计算出数据点的误差值 ,绘制时根据与视点相关的各参数确定需保留的数据点集 ,基于二叉树进行三角形的分裂和合并操作 ,动态修改需要绘制的三角形链表 ,得到所需分辨率下的近似网格模型。实验表明该简化算法简单有效、易于实现 ,支持对地形模型的交互式快速绘制     

A measurement error model for microarray data analysis

Microarray technology has been widely used to analyze the gene expression levels by detecting fluorescence intensity in a high throughput fashion. However, since the measurement error produced from various sources in microarray experiments is heterogeneous and too large to be ignored, we propose here a measurement error model for microarray data processing, by which the standard deviation of the measurement error is demonstrated to be linearly increased with fluorescence intensity. A robust algorithm, which estimates the parameters of the measurement error model from a single microarray without replicated spots, is provided. The model and algorithm for estimating of the parameters from a given data set are tested on both the real data set and the simulated data set, and the result has been proven satisfactory. And, combining the measurement error model with traditional Z-test method, a full statistical model has been developed. It can significantly improve the statistical inference for identifying differentially expressed genes.     

基于模型迁移方法的精炼炉钢水终点硫含量预报

针对精炼炉(LF)钢水脱硫过程的非线性、强动态和多工况问题,提出了基于局部模型迁移方法的钢水硫含量终点预报模型.首先建立简化的机理模型捕捉主要的过程特性,然后采用模型迁移方法补偿机理简化和工况变化引起的预报误差.针对传统模型迁移方法不能处理过程非线性问题,提出局部模型迁移方法,在输入空间内建立多个局部迁移模型,通过融合算法组合成全局迁移模型来自适应校正机理模型的偏差.由于充分利用了机理模型的优势,相比现有的智能预报模型,该方法具有良好的预报精度.最后,通过现场实际数据验证了所提方法的有效性.     

综合考虑服务水平和资源占用的平行机调度问题

【目的】对综合考虑服务水平和资源占用的平行机调度问题进行研究,建立以最小化总延误和机器使用数量之和为优化目标的优化模型。【方法】针对该问题的特点,设计了一种改进的模拟退火算法进行求解。采用不同规模的数值实验测试算法的性能,并对问题参数展开灵敏度分析。【结果】改进的模拟退火算法具有良好的求解效率和求解质量。【结论】灵敏度分析表明,增加资源储备可以使企业更好地平衡服务水平和资源占用。模型能够对企业实现资源节约型制造提供指导和决策支持。     

动态矩阵控制在营养液调配中的仿真研究

营养液调配控制系统是一个非线性、滞后参数时变的非最小相位系统,同时还存在各种约束条件．因此,要想精确建立其数学模型是非常困难的．针对这一特点,本文利用系统阶跃响应序列建立一种非参数模型,并提出了带误差变化率反馈校正的动态矩阵控制改进算法,并通过仿真实验比较证明了改进算法的正确性和有效性．     

改进的微生物连续发酵动力系统及参数辨识

以微生物连续发酵生产1,3-丙二醇为背景,研究了非线性动力系统及其参数辨识问题.首先根据发酵过程的特征和动态行为,在底物甘油过量的条件下,考虑了细胞内甘油与1,3-丙二醇的浓度变化,改进了描述微生物连续发酵过程的非线性动力系统,分析并论述了该非线性动力系统的主要性质;其次以平均相对误差为性能指标,建立了参数辨识最优化模型,并用粒子群算法求解.计算结果表明,该模型适合描述主要产物1,3-丙二醇的动态行为,但用来描述副产物的浓度变化率不够精确.     

厂级监控系统中数据校正算法模型研究

探讨厂级监控系统中实时数据的校正算法及其应用技术.介绍了测量数据误差的相关概念;基于多元统计分析基本原理,建立了数据校正的基本模型;基于信号处理原理,重点研究了数字滤波方法在数据协调中的应用;结合火电机组厂级监控系统的应用特点,提出了数据分级的概念,建立了基于设备特性的数据误差识别及其修补的关联模型.应用上述关联模型,在冗余检验和数字滤波等技术的支持下,建立并实现了数据显著误差检验与数据协调相互统一的数据校正方法.应用结果表明,该方法具有算法简单,概念清晰,保证了实时分析结果的有效性.     

基于误差修正模型的压缩机组性能预测

针对前期制定的压缩机组运行方案不切实际的问题，开展了离心压缩机性能预测研究。采用误差修正的思想，以某压气站离心压缩机组为研究对象，运用多变换算法对压缩机组性能曲线进行换算，然后，基于最小二乘法曲面拟合原理对经过相似变换后的性能曲线进行拟合。考虑到压缩机组的劣化情况，运用最小二乘法一元拟合原理获得了性能参数的误差修正模型，并与不同工况下的多组历史数据进行对比分析，由误差修正模型得到的轴功率、压比预测值与其实测值的相对误差在3%以内，验证了误差修正模型的可靠性，为压缩机组运行方案的制定提供了切合实际的生产运行基础数据。