基于熵增原理抑制磁流变抛光中高频误差

采用信息熵作为去除函数驻留点随机分布的测度，基于熵增理论设计了局部随机加工路径，有效抑制磁流变抛光的中高频误差．在自研的KDMRF-1000F磁流变抛光机床上进行实验研究，局部随机路径加工区域的中高频误差明显小于光栅扫描路径加工区域．直径为98mm的平面镜，一次迭代修形（7．46min），面形误差峰谷值提高到0．0622（2=632．8nm），均方根误差提高到0.010λ,且未见明显的尖峰状中高频误差．实验结果表明，基于熵增原理设计的局部随机路径能有效地抑制磁流变加工的中高频误差．     

炭制品图像的缺陷分割与样本提取

针对炭制品X光图像的特点,为快速准确地分割出缺陷,提出了基于迭代的阈值构造方法和数学形态学相结合的缺陷分割方法.通过迭代算法确定了图像分割的最佳阈值,有效地减少了噪声对分割阈值的影响;设计可疑点区域搜索算法,确定了可疑点区域的位置和大小;通过试验得到了滤波模板的最佳概率阈值,并建立了可疑点的合并条件表达式,得到了完整的缺陷区域.研究结果表明:该法很好地解决了噪声抑制和保持图像缺陷细节之间的矛盾,且缺陷分割结果非常准确.最后,在缺陷分割的基础上,研究了缺陷样本的输出方式,设计了两个三维特征矩阵存储缺陷特征信息,实现了缺陷几何特征与灰度特征的提取,为进一步的缺陷特征参数的提取与缺陷识别奠定了基础.     

计算机控制光学表面成形中的频域分析

计算机控制光学表面成形（CCOS）工艺容易在光学零件表面产生中高频误差,从而影响光学系统的性能.为了对中高频误差进行有效控制,以卷积积分模型为基础,主要考虑加工过程的材料去除有效性,提出了修形能力值、材料去除有效率等概念,定量分析了CCOS工艺过程对不同频率成份误差的修正能力.分析得出CCOS工艺过程的材料去除有效率取决于工艺过程的去除函数,正好等于去除函数傅里叶变换的归一化幅值谱.最后,利用离子束成形工艺进行了3个正弦函数面形的刻蚀试验,对理论进行了验证.本文所采用的方法和得出的结论为分析和优化CCOS工艺提供了强有力的数学支持.     

基于多体系统理论的数控机床空间误差建模

运用多体系统理论建立起了通用的数控机床空间误差模型，以XYFZ型三轴立式机床为例，阐述了建模过程，给出了空间误差模型的具体数学表达式。     

基于鞍点规划及遗传算法的空间直线度误差优化评定

建立起了空间直线误差评定的非线性鞍点规划模型，给出了“最小条件”判据，提出了直接求解鞍点规划模型的遗传算法，最后对实际测量数据进行了误差评定。     

离子束修正光学镜面误差中拼接加工方法研究

由于离子束加工机床工作运动空间的限制, 为了加工大型光学镜面, 本文提出了一种全新光学镜面加工方法——拼接加工方法. 论文首先从理论上分析解决了拼接加工工艺的系列关键技术问题, 如： 面形控制模型、拼接加工驻留时间解算算法、加工定位参数辨识与补偿等. 基于CCOS成形原理, 通过分析拼接加工面形控制机制, 建立了光学镜面拼接加工有限域叠加的非线性面形控制模型; 依据拼接加工有限域非线性问题特征, 提出了基于Bayesian原理的改进型SRL迭代法较好地解决了拼接加工的驻留时间求解问题; 通过分析拼接加工中对刀误差和材料去除率对加工精度和加工面形的影响分析, 提出了一种光学镜面离子束定位误差、去除率等工艺参数辨识算法. 通过上述研究, 首次建立了光学镜面离子束拼接加工基本加工理论、方法和工艺流程. 拼接加工工艺实验表明： 误差补偿后的加工收敛率可达10. 本文提出的理论和方法通过有效地解决拼接加工的关键技术问题使拼接加工与全口径加工一样, 能够实现对镜面的精确修形. 与此同时大大节约了加工系统制造和加工成本.     

自补偿液体静压轴承静/动态特性有限元分析

对一种新型的自补偿双锥面液体静压轴承进行了理论和实验研究.介绍了自补偿双锥面液体静压轴承结构与工作原理,采用小扰动法建立了其润滑油膜的理论模型,自补偿节流公式中计入了转子移动对节流间隙的影响.采用有限元方法求解了轴承的承载力、流量、刚度和阻尼系数,通过对承载力的测试验证了模型的可行性.结果表明:自补偿双锥面液体静压轴承比同条件下固定节流静压轴承的径向承载力高,且其在较小载荷下工作时具有较高刚度.