基于二维参数的汽车跑偏测试系统分析

基于激光测距的车辆行驶跑偏二维参数的测量方法,研究了其测试原理和总体结构方案,分析了影响测试误差的可能因素,探讨了减小测试误差的方法.基于汽车下线在线检测的实际需要进行了系统硬件和软件的设计,开发了一套基于二维参数的汽车行驶跑偏在线自动测试系统.通过对测试方法的改进及对测试数据的分层处理来减小测试误差,对测试点的逻辑控制来满足工业测试现场对跑偏测试系统的高精度、高强度、高效率和多任务测试的需求.结果表明:该系统实现了利用非接触式测量方式自动、精确、快速地测量汽车行驶跑偏量,系统测试误差小于2 cm,能满足汽车制造企业对下线车辆行驶跑偏检测的要求.     

大跨径桥梁挠度测量新方法研究

提出了一种以测量机器人为采集器,通过获取合作目标的几何信息进行桥梁挠度测量的新方法,从测量系统误差、偶然误差两个方面分析了测量机器人的测角及测距误差,并探讨了竖直角、视距对挠度测量误差的影响,同时依据最小二乘原理分析了该方法的测量精度.经分析得知:如果仪器至后视点距离小于150 m,至目标点距离小于200 m,挠度测量精度将优于±1 mm.在实际工程中,该方法测量的挠度值与电子水准仪测量的挠度值差异小于0.22 mm,相对误差小于3.3%,表明该方法在大跨径桥梁检测中完全能满足测试要求.     

水下攻泥器随钻姿态惯性测量方法

结合水下攻泥器钻头实际工作情况,提出了一种基于捷联惯性系统,通过扩展卡尔曼滤波算法进行钻头姿态测量的新方法. 该方法以加速度与角速度低频值作为观测量对误差进行校正,对钻头姿态进行推算. 测试结果表明,该钻头姿态测量方式是可行的,能够在不增加传感器情况下极大地提高捷联惯性系统的导航精度,使航向角的漂移从20°/h减小到3°/h.     

三维声强阵列测试精度的对比及数值分析

针对四面体及六传声器布置形式的声强阵列测试精度进行数值计算,比较了两种阵列的幅值测量误差及方向判断误差,并通过消声室的测试分析验证数值计算结果.研究结果表明:随着频率的升高,声强测量的幅值误差也相应增加;声强阵列的半径小于0.012 7 m时,频率为6 k Hz时两者测量幅值误差均超过2 d B.在方向性误差判断方面,四传声器比六传声器存在较大的优势.在kd(波数与传声器声强阵列半径的积)小于1.6时,四传声器声强阵列的方向误差判别小于1°.四传声器声强阵列降低了声强测量的硬件系统要求,但在中频阶段完全可以用于相关的建筑声学测试.     

基于单维拉线测量系统的码垛机器人定位误差分析及运动学标定

以四自由度码垛机器人为研究对象,基于单维拉线测量系统对该机器人的运动学标定方法进行了研究.采用环路增量法构造了码垛机器人平行四连杆的误差模型,并建立了带关节变量比例系数的运动学误差模型,从而对关节传动误差进行补偿.通过对影响机器人末端位置精度的几何误差参数进行敏感性分析,将几何误差源简化为11项,可有效提高辨识效率.结合单维拉线测量系统的特点,建立了末端运动误差与几何误差源的映射关系,进而提出了一种基于距离测量的参数辨识模型.通过计算机仿真和标定试验对该方法的有效性进行了验证.试验结果表明,标定后码垛机器人位置误差3?值由11.73,mm减小至1.79,mm,运动精度提升84.7%,.     

舵机减速器转角测量误差分析与补偿

在舵机系统的力能传递测试实验中,减速器转角的测量精度是反映舵机特性的重要指标.由于机械安装、零件加工、控制算法采样量化误差和传感器非线性等因素综合影响,角度实测值与理论值之间存在误差并影响测量精度.本文以带有光栅传感器的舵机减速器作为研究对象,通过物理分析、数值计算与系统建模等手段分析了机械、传感器和控制算法采样量化等原因引入的测角误差,提出将机械偏心和传感器非线性作为系统误差,采用最小二乘法构建角度误差指标函数,通过优化指标函数获得由于控制算法采样量化造成角度误差的补偿量的观点.仿真曲线给出了动态静态加载时的误差曲线,以某型舵机减速器为测试设备的实验依此方法进行数据处理,实验结果将测角精度提高了一个数量级(30″),证明了此方法的有效性.     

三维声强测量系统的标定技术

三维声强技术的发展对于声学测量领域具有重要的意义,三维声强标定技术是保证三维声强测量精度的前提条件.采用传递函数法标定三维声强测量系统,并在全消声室中采用经标定后的三维声强测量系统测量正四面体传声器的幅值误差和方向性误差.为了简化计算,在保证精度的前提下将测量环境近似为平面波声场.由全消声室实测结果可知:采用文中所述三维声强校准系统可保证声强探头具备较高的测量精度,在f=1000Hz时,幅值误差仿真和实测的差值小于1. 4 dB,方向性误差仿真和实测的差值小于10°.     

基于PSD的导轨直线度测量

设计了2种检测系统测量直线导轨的直线度.检测系统1利用随导轨运动的平面镜二维转角表征导轨的俯仰角和偏摆角的误差,这些角度误差通过光学系统在PSD上以位移的形式被记录下来,分析计算位移与角度的关系可得俯仰角和偏摆角.检测系统2利用随导轨运动的棱镜系统将俯仰角和滚转角的误差以位移的形式记录在PSD上,通过去除检测系统1测得的俯仰角的影响可求得滚转角.实验测量了500mm长导轨俯仰角、偏摆角和滚转角的最大偏差分别为3.22,′1.16′和5.88.′分析了实验系统误差对于测试结果的影响,结果表明,测试精度可达0.2.″     

基于DSP时钟抖动测量系统的研究与实现

介绍了一种基于DSP技术高精度抖动测量系统的实现方法,以DSP系统作为抖动测量系统的信号处理和控制的核心,该系统利用多相位数据转换跟踪环的方法可以对抖动进行高精度测量。系统设计方法是基于一种系统级电路,通过DSP算法模型和抖动误差的推导完成对系统的定制。利用Matlab可以进行仿真和验证。在采样周期相同的情况下,此种方法的测试精度相对于传统的模拟测量方法和单相位测量方法的测试精度提高很多(均方根误差最大时,只是传统方法的方根误差的1/6)。而且测量精度非常稳定,操作也很简单。     

光学皮带秤测量方法及实验对比

基于激光测距技术,提出一种新型皮带输送物料的体积测量方法,该方法利用激光测距传感器拟合得到物料横截面,并结合皮带速度计算得到物料瞬时流量.通过皮带上物料的运动特征分析主要误差源,并优化轮廓提取算法;通过搭建实验台(带宽为200mm的皮带机),测量在带速为0~0.8m·s-1时的物料流量.实验结果表明:误差补偿之后,测量结果的重复性和准确性的误差均在±1%以内,该方法具有非接触、结构简单、精度高等优点,可以满足工业带式输送机的实时测量要求.     

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。     

车辆跑偏问题及数据处理方法研究

对车辆行驶过程中的一种常见故障——匀速跑偏,分别从试验角度和仿真方法分析车辆自身和环境因素对车辆跑偏量的影响,即从试验角度分析车辆前束、后倾角、轮胎动平衡块以及操纵方式等对车辆跑偏量的影响,用CarSim仿真方法分析坡度和侧风的改变对车辆跑偏量的影响,得到降低车辆跑偏量的建议如下:车辆前束不宜过大或过小;动平衡质量块控制在40～60 g为最佳;试验开始时应去除方向盘残余应力;尽量在水平路面开展试验;侧风较大的天气不宜开展试验。最后将正太分布和置信区间等数据处理方法引入多次重复试验的跑偏测试,有效提高了试验测量的精度,进而准确提供车辆跑偏量,为车辆性能的开发提供指导。     

基于标志点的多相机数字图像相关方法精度分析及土木工程中的应用

为实现土木工程构件的高精度全场变形测量,分析了基于标志点的多相机测量方法的实际精度,并将该方法用于BFRP筋海水海砂珊瑚UHPC组合梁的抗弯实验.利用编码标志点对多套双目系统的结果进行坐标统一,并通过引入拼接误差un对多相机测量结果的坐标统一精度进行定量评估分析.实验结果表明:面内位移量较小时,拼接误差un基本等同于双目系统自身的匹配误差水平,随着位移量增大,un随之增大;拼接误差的标准偏差σu始终在0.01 mm内波动,且位移量最大时拼接误差的均值u-与实际位移的相对误差仍小于0.03％,多套测量系统的坐标系统一精度满足工程需求;对于混凝土组合梁的全场位移和应变场的测量,局部位移数据与位移计数据基本吻合.多相机数字图像相关方法可以大幅提高变形测量分辨率,适合在大型土木工程构件变形测量中推广运用.     

集输站库原油精密盘库计量系统设计

为实时精确测量原油储罐液位及油水界面高度、计算集输站库原油库存量、达到原油收发计量误差小于0.35%的国家标准,设计了基于磁致伸缩液位计的集输站库原油精密盘库计量系统.系统采用三浮子法测量油水过渡带厚度,根据油水过渡带含水率随厚度的变化计算储油罐原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差;同时,为提高油罐盘库的测量精度,对罐内原油密度变化进行了补偿.系统综合误差小于0.2%,满足油田盘库计量精度的要求.     

浅谈汽车前轮定位值的调整顺序与方法

前轮侧滑量是对汽车前轮定位各参数是否匹配的动态检验．者认为是车轮制动的侧向滑移跑偏程度或者是汽车直线行驶的跑偏程度，都是错误的．因此，当轿车前轮定位值在使用中发生变化或出现行驶跑偏时，应及时进行准确的测量和正确的调整，其调整的方法和吸字应按如下所述进行。1、首先应对前轮的外倾角进行测量和调整高速行驶的轿车，当侧滑值大于3m／km时，会出现吃胎和跑偏现象。由于造成吃股和跑偏的原因很多，如前轮定位角不准、轮胎气压不符合规定、车轮动不平衡和油距不等，两轮滚动半径不等等。本文浅谈因前轮定位不准造成的吃胎和行…     

迭代算法在目标模拟器通道校准中的应用

射频目标模拟器对目标位置的模拟精度取决于模拟器三元组或四元组中各通道信号的幅度、相位的馈电控的精度. 本文基于二元定向原理,仿真分析了通道幅度、相位误差对目标位置模拟精度的影响,计算了在四元组方案下为模拟不同目标位置所需的四通道信号幅度控制量. 在系统实现中,由于用于幅度及相位控制的衰减器与移相器存在各自的误差且相互关联,设计了基于先验误差数据的衰减、相移控制量生成的迭代算法. 测试结果表明,该算法保证了目标位置的模拟精度.      

一种提高脉冲激光测距中时间测量精度的方法

脉冲激光测距的应用非常广泛,其中提高测距精度是该项技术的核心之一.为实现脉冲激光测距的高精度,提出一种时间间隔测量的方法.设计采用单片机控制时间测量芯片,对发射脉冲和返回脉冲信号延迟进行测量,同时利用时间测量芯片对测量结果进行自动校准,并采用定比例时点判别可减小信号变化对时点判别的影响.通过定点测量,结果表明该方法简化了器件设计,达到了较高的测距精度,最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差的原因.     

海上动态GPS大气可降水量信息反演

基于精密单点定位(PPP)技术,对海洋上空大气可降水量(PWV)信息反演方法进行研究。采用随机游走过程估计方法,动态模拟船载GPS接收机天顶对流层湿延迟(ZWD)在时间和空间尺度上的随机变化。利用渤海湾船载动态GPS测量数据和同步气象观测数据,结合海洋动态环境,以渤海湾MM5模式积分水汽为参考值,详细分析不同随机过程噪声约束和卫星截至高度角等因素对PWV提取精度的影响。结果表明,选取槡2～5mm/h的随机过程噪声约束以及7°～10°的卫星截至高度角,海上船载动态PWV反演结果与MM5模式积分水汽基本一致,其偏差的绝对值均小于3 mm,均方根误差优于1.2 mm。     

光电跟踪系统中高频测角信息的攫取研究

为了能够充分利用光电跟踪设备相邻两次激光测距间隔内的高频测角信息，以提高目标跟踪精度，给出了一种航迹“融合”式目标状态估计方法。该方法借助扩展Kalman滤波算法．将无测距信息时刻的目标测角信息代入独立的滤波器，而对有距离时刻的目标测量信息建立另外的滤波器，然后将两滤波器的输出结果进行加权融合，从而在不增加任何硬件成本的前提下，进一步提高了具有激光测距的光电跟踪系统的目标状态估计精度。对模拟数据和靶场实测数据的测试结果表明了该方法的可行性和有效性。     

基于激光测距无人机的输电线路覆冰厚度测量

输电线路覆冰严重危害着输电线路地安全稳定运行。为了便捷、快速、高精度地对输电线路覆冰状况进行监测,提出了将激光测距技术和无人机技术相结合,研究了基于单频测尺的相位式激光测距无人机的输电线路覆冰厚度的测量方法。首先,研究了基于单频测尺的相位式激光测距的基本原理,提高了激光测距的精度和测量速度。然后,重点研究了基于激光测距测量覆冰厚度的基本原理,推导了激光测量距离与覆冰厚度之间的计算方法。接着,研制了基于单频测尺的相位式激光测距无人机测量输电线路覆冰厚度的测量系统,根据测量精度对主要部件和参数进行选型。最后,分别在人工气候室和现场实际进行了输电导线覆冰测量,验证了基于单频测尺的相位式激光测距无人机对输电线路覆冰厚度地实际测量有效性,并进行了误差分析。