时间序列分析与主轴回转误差诊断

本文指出了在主轴回转误差诊断的研究中，把误差运动当作确定性周期过程，用谐波分析法进行分析处理存在的问题，提出了把主轴回转误差运动当作平稳随机过程，应用时间序列分析法对动态测试数据进行分析处理，讨论了时间序列分析法的建模问题，拟定了相应的误差诊断闲测试分析系统方案。     

主轴回转误差的动态数据模型研究

从车床切削过程的动态模型出发，分析了用动态数据系统（ＤＤＳ）方法建立主轴回转误差模型的理论基础，直观，深入地展示了模型建立的条件和实质，进一步对实测的多组主轴回转误差信号，建立了ＡＲ模型。通过模型的预测误差研究，验证了模型和文中理论分析的正确性，本文结论可用于实时误差补偿系统中，为主轴回转误差的建模和预测方案设计提供依据。     

气体轴承的动态特性分析及实验研究

针对气体静压主轴回转误差求解不准确的问题,提出了一种利用气膜阻尼模型预测气体轴承动态特性的计算方法,揭示了气膜阻尼影响气体轴承动态特性的内在机制。首先通过微扰动法和分离变量法对气体轴承的气膜阻尼系数建模并求解分析;然后将气膜阻尼系数引入轴承转子系统进行动力学建模,计算分析阻尼系数对气体轴承动态特性的影响;最后搭建气体轴承回转误差测量试验台,得到主轴实时回转跳动误差信号并与理论结果进行对比。实验结果表明:与未考虑气膜阻尼特性的回转跳动误差相比,考虑气膜阻尼特性计算的主轴回转跳动误差值更加接近实验测量值,考虑气膜阻尼特性使主轴跳动误差率减小了4.93%～8%。研究结果可为气体轴承动态特性的预测和精度控制提供理论参考。     

精密车床主轴回转误差的测试与补偿

文中介绍了精密车床主轴回转误差的一种补偿系统及补偿刀架结构,可以提高被加工件的圆度。实验表明,主轴转速为485 r/min 下,工件圆度误差由原来的1～1.7μm 减少到0.4～0.8μm,即补偿掉了40%～67%.文中还介绍了一种主轴回转误差的综合误关差计算机辅助测试系统,可绘制出径向、摆角、轴向3种回转误差的误差曲线图和误差频谱图,并打印出误差值、相关系数等。     

车削工件2-D表面形貌检测方法研究

主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型. MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值.     

一种时间序列优化的粒子滤波算法

针对预测对象在动态过程中发生结构性变化的时间序列,难以建立一个实时解析变化趋势的模型.本文提出基于时间序列自适应建模的粒子滤波算法(TS-PF).采用时间序列方法动态构建预测模型,并将粒子滤波算法中一系列加权粒子以该模型进行状态转移,运用粒子滤波重采样技术,使预测误差进一步减小,预测精度逼近最优估计.非线性预测系统仿真实验表明基于时间序列自适应建模的粒子滤波算法(TS-PF)比单纯采用时间序列动态建模算法(TS)精度更高,提高了动态目标跟踪的准确性.     

主轴回转精度测试中的误差分离技术

用标准件进行机床主轴回转精度测量时,所得误差信号中同时含有主轴径向误差运动成分和标准球相对主轴的安装偏心分量。本文在分析主轴误差信号的基础上,提出了有效地分离安装偏心的理论,从而开发出一种测试结果与偏心无关的测试方法,该方法测量精度高,过程简便,易于实现。     

误差补偿压电微位移作动器动态特性分析

分析了镗削主轴回转误差补偿压电微位移作动器（Piezoelectric Micro DisplacementAc-tuator,PMDA)动态特性中的机械特性，相位滞后特性和迟滞现象，从机构系统的角度分析了压电微位移作动器静动态特性的影响因素；得到了相位滞后的3个主要影响因素；基于非线性迟滞现象的本质分析，提出了非线性迟滞现象的一种广义模型。最后给出了压电微位移作动器在镗削主轴回转误差补偿中的应用，并且获得了良好效果。     

计算机辅助主轴回转误差测试与分析

讨论了计算机辅助主轴回转误差检测原理,分析了影响测量精度的因素,通过傅立叶变换分析,指出检测元件安装偏心和形状误差是影响主轴回转误差测量精度的主要因素.采用滤波技术消除检测元件安装偏心和形状误差的影响,达到精确获取主轴回转误差信息的目的.     

基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪的设计

车床主轴回转精度是衡量车床性能的重要指标.为此设计一款基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪,在数字式单向测量法的基础上改进了测量方法,并使用频谱校正的方法达到分离基准球偏心信号的目的.通过对测量方法仿真,验证了测量方法的可行性.该测量仪硬件部分采用了位移传感器、位移测量仪和数据采集卡采集主轴的回转误差信号并送入计算机;软件部分基于LabVIEW虚拟仪器技术开发,由采集、滤波、FFT、信号处理四个模块组成.当采集测量信号后,首先通过低通滤波消除高频干扰;然后对信号进行频谱分析和校正,实现对基准球偏心信号的分离;最后通过最小二乘圆中心对平均误差运动圆图像进行评定,最终确认车床主轴的回转误差。通过对测量仪的软件进行测试,验证了所设计的车床主轴回转精度测量仪能够满足实际测量要求.     

稳态胞晶生长控制方程的解析解及其传输行为

建立了稳态胞晶生长温度场数学模型.通过在复数域内应用分离变量法对控制方程进行求解,得到了问题的解析解.讨论了在某些特定情形下的能量传输特性.     

信息融合-分离与隐性属性的显性特征

基于具有属性合取特征的动态数学模型与信息融合的交叉,给出了信息融合与信息分离生成的复合概念:信息融合-分离,给出了融合度量、分离度量与信息融合-分离属性定理,给出了隐性属性的显性化原理,给出了信息融合-分离的加密-解密及其安全获取。利用这些理论结果,给出它在案例侦察、证据获取与案例结论的安全认证的应用。     

本征值问题的修正傅里叶级数解

为了使本征值问题的求解更加完善,利用Iserles在2008年提出的修正傅里叶级数的三角基函数,使数学物理方法中的分离变量法成为一个全新的求解方法.利用这一方法对一类定解问题进行求解,最终得到了该问题的修正傅里叶级数解,验证了所提出的新方法的正确性.     

端点系有集中质量的串联弹性杆的纵振动

一端固定,另一端系有集中质量的串联弹性杆的纵振动问题是一种不规范的施图姆-刘维尔本征值问题,用分离变量法求解,得到本征值满足的超越方程,数值计算其本征值,得到串联弹性杆纵振动的级数解,进一步讨论了集中质量质点的振动模式和系统的能量问题.     

任意扇形问题的级数解法

从位移场带奇性分离的Fourier级数表达式着手,得到扇形问题可实际操作的解析解,可以证明此级数解法与Williams分离变量法等价。对于任意尺度的扇形,只要内外弧边界上应力边界条件能被展开成Fourier级数,便可求解。Williams分离变量法中的非线性的特征方程转化成了多项式方程。     

基于傅立叶级数解的导温系数现场测定

将路面温度场抽象为1维瞬态热传导方程,由分离变量法导出满足方程的傅立叶级数,推导出在已知界面温度时确定1维层状体瞬态温度分布的解答.基于路面温度场实测数据,提出用牛顿法反算路面材料导温系数的方法.在路面降温过程中路面温度沿深度单调变化时,傅立叶级数解取50项就能够达到0.01℃的精度.实测数据分析结果表明:路面沥青层中上部导温系数较下部稍大,中面层AC-16导温系数为0.002 4m2.h-1,底面层AC-25为0.001 6m2.h-1,比大多实验室测定值低.     

控制熔体浓度三维稳定态方程的精确解

研究了一类关于浓度的三维稳态晶体生长控制方程.这类问题由于带有远场条件,无法按常规方法给出其解析解或数值解.在复数域内利用分离变量法,得到了这类方程的级数形式的解析解,而最后的解是实数形式.结果表明,固液界面前沿浓度是指数震荡衰减的.     

固有函数系的完全性

在应用Ｓｔｕｒｍ－Ｌｉｏｕｖｉｌｅ理论的展开定理时，固有函数系是完全的，不能缺少某一固有函数．在应用分离变量法解某些定解问题时，容易发生缺少某一固有函数的原因     

重磁电震信息联合反演的随机建模技术

为了把目前的重磁反演从理论建模延伸到随机建模领域，本文从物理场、级数理论出发提出了重磁统计推断建模反演的方法．该方法在重磁场源分离的基础上，以断裂系统把研究区划分为一些独立的次级单元．在各单元内把要反演的地下界面深度作为其对应的极值重磁异常的二元复合逆函数，利用已知的重磁电震剖面资料，统计推断其逆函数的级数分布，以建立重磁电震联合反演的随机地质模型．应用该方法获得了合肥盆地的结晶基底构造图．该项技术探索．有潜能推进综合地球物理信息勘探技术发展．     

关于多普勒接收系统中的假频移

本文从多普勒系统接收端的混合信号模型和传输特性的展开式出发,导出了使多普勒频谱产生畸变、降低方向分离性能的假频移公式,并据此阐述了方向分离中载频的选取问题,可供选择多普勒仪器方案作参考.