基于逆向工程的曲面模型重构及误差分析

研究了逆向工程模型重构、误差分析理论和应用技术。以发动机前主轴承盖为研究载体,使用逆向造型软件Imageware进行了模型重构和误差分析工作。运用三坐标测量机INFINITE对样件进行非接触测量获取其外形点云数据,对点云数据进行了合并、去除噪声点、取样等处理,在此基础上进行了不同的方法曲线和曲面重构,并将构建出的模型与原始点云对比,进行误差分析得到合理的误差结果,建立了指定误差范围内的曲面模型。     

基于Kriging统计的移动曲面拟合

通过方位取点法选取采样点,移动拟合出二次曲面来逼近实际地形。对采样点处的逼近误差进行Kriging统计,获得待定点处高程逼近误差的最优估值。进行了基于Kriging统计的移动曲面拟合综合模型的模拟计算,通过单一曲面模型和Kriging统计模型的逼近误差及精度的比较,验证了综合内插模型的优越性。     

基于逆向工程的曲面模型重构及误差分析

研究了逆向工程模型重构、误差分析理论和应用技术.以发动机前主轴承盖为研究载体,使用逆向造型软件Imageware进行了模型重构和误差分析工作.运用三坐标测量机INFINITE对样件进行非接触测量获取其外形点云数据,对点云数据进行了合并、去除噪声点、取样等处理,在此基础上进行了不同的方法曲线和曲面重构,并将构建出的模型与原始点云对比,进行误差分析得到合理的误差结果,建立了指定误差范围内的曲面模型.     

地面三维激光扫描点云配准的最佳距离

分析点云配准的原理,在此基础上推导出点云配准误差传播模型.利用该模型解算了配准后的点位误差,将该误差作为衡量点云配准好坏的指标.为评估地面三维激光扫描测距的变化给点云配准误差造成的影响,设计了一套试验方案,在地面三维激光扫描仪测距精度内对不同距离进行了严格的试验.根据提取的靶心和点云配准误差传播模型,计算得出不同距离下的点云配准精度,从而分析得出点云配准精度的扫描最佳距离.结果表明点云误差传播模型正确,试验方法良好.     

点云配准误差传播规律的研究

引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.     

基于理想点多属性决策算法的中长期电力负荷组合预测

对组合预测方法进行了拓展,将理想点多属性决策算法引入中长期电力负荷预测中,建立理想点组合预测模型,进行中长期电力负荷预测。所建模型中以各单一预测模型的最大误差绝对值、最小误差绝对值、平均绝对百分误差和均方根差4个评价指标的倒数为属性集,以各单一预测模型种类为方案集。计算各模型与正理想点间的偏差,根据正理想点间偏差确定各单一预测模型的权重。通过对某地区全社会用电量进行预测,并与单一预测模型进行误差比较,验证了组合模型的有效性和实用价值。     

散乱点云与重构模型的误差分析

在反求工程中,对产品的实物模型进行数字化测量后,重构得到产品的CAD模型.而实物测量数据与重构模型间的误差分析是必要的,它会对原产品的仿制或重复制造等后续工作产生影响.首先时零件实物的散乱点云进行预处理,得到截平面点云,然后实现曲线拟合和重构模型,最后对散乱点云与重构模型进行误差分析,并通过误差生长线来区分误差大的区域.     

基于多元回归模型的GB-SAR监测误差改正及形变分析

针对基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)露天矿边坡监测原始影像干涉相位误差改正不准确导致形变数据精度偏低的关键问题,以马兰庄露天铁矿GB-SAR原始影像为数据源,对原始影像干涉相位误差来源和分布特征进行了分析.提出了利用三重阈值提取PS点和高质量PS点的方法,并基于高质量PS点相位与像元坐标建立了多元回归模型.依据该模型对PS点进行相位改正以获取准确形变相位和单幅影像形变量,并在时间序列上进行叠加分析.研究结果表明,基于多元回归模型的GB-SAR形变监测误差改正方法可以准确改正GB-SAR形变监测误差,提高了形变监测数据的精度.     

基于温度积分方法的大型数控机床光栅定位热误差建模及实时补偿

为了提高大型数控机床的光栅定位精度,提出了基于热特性分析的光栅定位热误差建模理论及补偿方法.阐述了光栅受热膨胀产生热伸长从而导致定位偏差的机理,并对光栅定位误差产生的影响及表现形式进行了说明.建立了光栅热伸长量和温升量的线性关系表达式.在光栅尺上均匀布置多个温度传感器,实时采集光栅尺多点温度,通过插值运算,拟合出光栅尺各点的温度值.由于在机床运动过程中,光栅尺各点的温升量不尽相同,采用对光栅尺各点温升量积分的方法,求出光栅各点热伸长量,建立了光栅定位热误差模型.利用自主研发的数控机床误差补偿系统,应用光栅定位热误差模型,对落地镗床TK6920进行光栅尺定位热误差补偿.结果显示:光栅定位热误差模型对运动过程中的光栅定位误差进行准确的预测,补偿后残差控制在15μm以内,定位精度提升90%以上,显著提高了光栅的定位精度.     

回归函数的变点分析

本文介绍了变点问题以及线性模型、半参数模型和非参数模型。在已有结论的启发下,给出了非参数模型中回归函数变点或不连续点的位置的估计量,证明了误差具有某种长程相依结构时,回归函数变点位置估计及其分布的大样本性质。在一定的条件下证明了估计量的收敛速度和极限分布。同时在误差具有不同相依结构下,对回归函数变点的位置进行模拟分析;也模拟分析了不同的核函数和带宽对变点估计的影响。     

基于误差估计的非线性红外光谱波长选择法

为了解决定量关系不符合 Beer定律的红外光谱波长选择问题 ,提出了基于校正模型定量误差估计的波长选择方法。该方法从光谱点噪声对校正模型的误差影响角度出发 ,对每个光谱点的定量性能进行评估 ;利用这个评估结果对利用波长子集建立的模型误差进行了理论估计。这种方法在对光谱点的误差估计过程中考虑了光谱数据的非线性特点 ,因而能够处理非线性光谱数据的波长选择问题。仿真实验表明 :该方法的波长选择是成功的 ,并且其效果优于基于线性运算的遗传算法     

发动机缸体多工序加工变形误差传递的建模与分析

定义了发动机缸体多工序加工过程(MMP)中涉及的4类坐标系,分析了基准误差、夹具误差和刀具误差等误差源在多工序之间的传递、耦合关系.采用有限元法对发动机缸体加工过程中由于切削力引起的变形进行仿真分析,将被加工表面的变形量与刀具误差进行耦合;利用多个特征点的微分运动矢量(DMV)来表征一个尺寸特征,对单点DMV误差流(SoV)的状态空间模型进行扩展,建立了基于点集DMV描述、考虑切削力所致变形的SoV模型.同时,通过B12型发动机缸体加工过程中的实测数据对理论模型进行验证.结果表明,所建立的变形SoV模型具有较好的实用性和有效性.     

环境温度影响下交叉杆并联机床的误差分布

环境温度作为影响并联机床加工精度的误差源一直被忽视,为提高机床的加工精度,研究了环境温度影响下并联机床的误差分布特性。用全微分法建立机床的误差模型,根据该模型计算工作空间内各点的径向误差和轴向误差,用Matlab绘制各误差的空间分布图及各离散层上的误差等值图,得到了各误差的分布形态及分布规律,并对误差分布规律进行了试验验证。研究表明,径向误差主要受刀轨半径的影响,轴向误差受刀尖点轴向坐标和刀轨半径的共同影响。工作空间边缘区域径向误差较大,向中心区域递减;轴向误差反之。提出误差等值图可用来分析和估算环境温度对并联机床加工误差的影响。     

北京54坐标系坐标转换的探讨

坐标系之间的相互转换常用相似变换法,但如果公共点存在较大的误差,计算结果会使转换模型存在较大的差异.结合原有北京54坐标系和由GPS成果换算得的54坐标系之间进行相互转换的实例,探讨了公共点的误差对转换模型的影响,提出了转换计算前应对公共点进行筛选的设想,并利用Baarda数据探测法原理,对公共点进行筛选,剔除偏差较大的公共点,有效消除了公共点间隙较大的缺陷,使转换后的坐标更加符合相似变换的特征.     

基于点云数据的自由曲面加工误差评定

针对自由曲面加工误差检测困难的问题,提出了一种自由曲面加工误差评定方法。该方法以高精度蓝光扫描仪获取到的点云作为实测数据,以自由曲面的立体印刷模型作为理论模型。首先设置动态偏差阈值去除点云的远距离噪声,利用基于曲面变化度的局部离群系数方法去除点云的近距离噪声;然后采用最近点迭代算法分离点云位置误差的旋转量,以自适应粒子群算法依据最小区域原则分离位置误差的平移量;最后对点云进行基准变换后,计算点云与模型之间的偏差。实验结果表明,相对于最近点迭代算法,所提方法计算的位置误差向量均方根误差减小了66%,轮廓度减小了18%。提出方法的位置误差分离精度更高,轮廓度误差评定更准确,适用于扫描点云对自由曲面的加工误差评价,可以有效判断出超差区域。     

基于HVS模型及边缘检测的像素点误差扩散半色调算法

针对常规误差扩散方法中的图像细节轮廓损失问题,提出一种基于HVS模型及边缘检测的像素点误差扩散半色调算法.该算法首先对图像进行边缘检测处理,提取图像的边缘点信息,然后采用基于HVS模型误差扩散系数对图像进行误差扩散处理,处理过程中对于边缘点不进行误差叠加,以保留图像边缘信息.仿真结果表明该算法能够更好的减少图像细节损失,保留图像细节信息.     

三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估

最小二乘的Gauss-Markov误差模型在三维坐标转换参数求解中存在缺陷,而求取坐标转换参数的目的是计算非公共点在目标坐标系的坐标,因此提出了一种三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估法。考虑了原坐标系中公共点坐标和非公共点坐标的相关性以及非公共点在原坐标系中的坐标误差对模型的影响,对计算坐标转换参数和计算非公共点在目标坐标系中的坐标进行联合处理,推导出三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估模型和求解方法。算例表明,利用新方法计算结果相比其他2种方法更加精确,均方根误差降低至0.077 3,相对百分误差降低至1.54%,证明了新方法的有效性和可靠性。     

空气质量数据的校准研究

针对2019年全国大学生数学建模竞赛D题,文章主要对空气质量检测仪监测所得数据进行了误差分析,在此基础上,对国控点近邻的自建点数据进行了数据校准.为了认识自建点数据误差来源,文章对照国控点"两尘四气"的监测数据,围绕可能造成误差的诸多气候因素,进行了误差因素分析,建立起多元线性回归模型,为自建点"两尘四气"数据误差找到了相应影响因素,并给出了合理的校准模型方案.     

精密车削中心热误差鲁棒建模与实时补偿

为了减小数控机床的热误差.提高数控机床的加工精度,使用BP神经网络和遗传算法相结合的方法建立了热误差模型,并基于所建模型开发了数控机床热误差实时补偿系统.基于对数控机床热动态过程的分析,利用4个关键温度点,建立BP神经网络热误差模型.用遗传算法优化BP神经网络连接权值和阈值,提高了模型的预测精度和收敛时间.试验结果表明:对精密车削中心进行实时补偿后,加工误差从32 μm降低到大约8 μm,明显提高了数控机床的加工精度.     

两点源诱偏反辐射导弹技术

根据反辐射导弹的诱偏原理,针对反辐射导弹导引头的局限性,结合现有的等功率非相干两点源的研究成果,进一步完善了反辐射导弹失控后攻击目标辐射源的两点源诱偏模型．基于导弹运行轨迹,分别建立了导弹沿中垂线入射和以一定角度入射的动态跟踪模型,在此基础上对两点源干扰下的反辐射导弹误差距离进行了探讨．通过仿真对提出的模型进行了分析验证,详细地研究了测角精度对两点源间距选择和诱偏误差的影响,对提高有源诱骗系统的作战效能有指导性的意义．