线结构光多传感器三维测量系统误差校正方法

针对线结构光多传感器三维轮廓测量系统中多传感器坐标系统一误差及线结构光带特征平面方程求解误差的校正问题,应用一种可进行特征点多分辨率提取的平面靶标,选择两传感器共同测量范围内部分特征点作为参考点,应用迭代求解最近临点算法,求解两标定坐标系精确统一的参数,实现多传感器测量系统中两坐标系统一误差的校正.提出了一种带参数的线结构光带图像特征点亚像素提取算法,通过参数设置改变线结构光带特征平面的位置,对线结构光带特征平面方程求解误差进行校正.实验结果表明,误差校正算法精度高、重复性好,确保测量系统可以获得复杂型面物体高精度的截面测量配准数据.     

一种显著误差检测方法在动态数据校正中的应用

在工业过程中,采集和记录的生产数据通常用于过程的控制和在线优化等,因此保证数据的可靠性和准确度具有非常重要的意义。但是在实际情况中,测量数据不可避免地受到误差的影响,而且在生产过程中经常会出现仪表失灵、管道泄漏等现象导致测量数据中出现显著误差,进而导致测量结果严重失实。数据校正是保证工业过程数据准确可靠的主要技术手段。传统的动态数据校正通常采用卡尔曼滤波方法,但当测量数据存在显著误差时,其得到的协调值的可信度较低。为了解决动态数据校正过程中得到的测量数据存在显著误差,导致协调值失实的问题,本文在传统卡尔曼滤波方法的基础上,提出了基于动态贝叶斯模型检测方法进行显著误差的实时侦破。该方法主要通过测量值的滤波,对已经滤波的测量值进行标准化处理,利用扩展贝叶斯网络建立概率分布模型以实现显著误差的检测。根据存在显著误差和正常情况下出现的测量值条件概率大小,判断测量值是否存在显著误差,并根据侦破结果对测量协方差矩阵及卡尔曼增益等参数进行更新,以提高协调值的精度。通过实例仿真对比验证了基于动态贝叶斯的检测方法可以有效地侦破显著误差,并且可以通过参数实时调整提高了存在显著误差时协调值的精度。     

三轴磁强计及其非对准误差校正算法

针对非对准误差条件下的三轴磁强计校正问题,提出一种误差校正算法,基于椭球拟合原理,利用约束范数求解得到磁强计误差校正参数.在此基础上引入四元数对非对准误差矩阵进行参数化,并基于点积不变原理利用约束梯度下降法进行参数求解.该算法只依赖传感器本身测量值,能够估计出非对准误差参数,且对非对准误差尺度不做限制.仿真和实测数据实验结果证明了算法的正确性与有效性.本算法不仅能够用于加速度传感器与磁强计之间的非对准误差校正,也可用于阵列多传感器之间的误差校正,具有一定应用参考价值.     

线性互易对称网络S参数的拟合解及其测量结果的校正

研究了线性互易对称网络S参数的求解方法，导出了S参数的回归解，利用微波计算机辅助测量系统对一精密可变衰减器进行了测量，并对测量结果作了误差校正．     

三轴试样数字化测量中折射误差校正

为了消除压力室壁和密闭介质在三轴数字化测量中的折射放大效应,克服常规三轴试验的缺陷,在压力室表面粘贴人工标记点,追踪标记点在不同加载阶段的坐标变化,获得压力室变形参数,重构压力室数学模型,确定折射界面;基于光线追踪原理,建立三维折射误差校正模型,消除折射误差;以三轴试样空气中的值为真值,对比校正前、后的测量值。结果表明：相比空气中的测量值,压力室注水后,试样的轴向高度放大1.011 4倍,径向长度放大1.219倍;经三维折射误差校正模型校正后,轴向测量值最大误差为0.190 mm,平均误差为0.127 mm,最大径向截面测量误差为0.245 mm,平均误差为0.140 3 mm;三维折射误差校正模型能有效减小测量过程中的折射误差。     

有参数误差时估算土壤湿度的集合平方根滤波同化方法

当陆面模式存在参数误差时,借助在NOAH陆面模式中同化表层土壤湿度的观测系统模拟试验,探讨同时估算土壤湿度廓线和校正土壤参数的集合平方根滤波方案的可行性.结果表明:准确校正参数对估算土壤湿度廓线非常重要,错误参数值会严重影响对模式状态量的更新.但是模式状态和参数同时更新的同化方案对参数的初估值较为敏感,只有选取合适的初估值才能保证参数校正和状态估计成功.     

多通道热电阻精密测量若干关键问题的研究

在长线传输的热电阻测量过程中,长线传输带来的附加误差和电路工作环境变化带来的附加误差远远超过了热电阻本身的误差。提出一种基于四线制电阻信号传输的自校正电阻测量法,解决了长线传输及电路工作环境变化带来的附加误差。自校正电阻测量法是通过比较三组测量信号的相对大小求得待测电阻值,从而能保证在较恶劣的外界环境下取得较高精度的测量结果。系统中设计的数字滤波功能,能有效地抑制高频干扰和工频干扰。该方法已在中微子探测器稳定性监控中得到了实际应用,效果较好。     

基于主元分析（PCA）的显著误差检测与校正及应用

在风粉浓度软测量的测量数据中出现显著误差,将会严重恶化测量数据品质,破坏数据统计特性,导致软测量失败,因此显著误差检验和校正是误差处理的首要任务。本文讨论了基于主元分析(PCA)的显著误差检测与校正原理,运用Q统计方法,结合贡献图对某电厂热风送粉系统风粉浓度软测量中可能出现的显著误差进行了仿真分析,结果表明,基于PCA主元分析的显著误差检验和校正方法在风粉浓度软测量工业应用中可行。     

基于多种群遗传算法的涡旋型线误差评定

为了提高涡旋型线的评定精度和效率,基于展成法开发了涡旋型线误差快速测量系统,分别对固定涡旋体和转动涡旋体进行测量.建立了以涡旋中心偏差和转角偏差为参数的涡旋型线径向误差数学模型.分别采用不同的优化算法对涡旋型线误差进行了评定,评定结果表明:多种群实数编码遗传算法(RMGA)对固定涡旋体和转动涡旋体涡旋型线误差评定结果分别为13.01和11.48μm.RMGA能满足涡旋型线误差的评定精度和效率.     

利用圆域法进行电算地改值的进一步探讨

本文讨论了重力测量中的方域地形校正方案存在的不足,提出了用矩形网络的高程数据进行圆域地形校正的方案。在计算时对比了方域地形校正结果(用一压缩物质线和二维数值积分法计算〔1))和国域地形校正结果与真值之差后,认为本文所提的方案是可行的。     

基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

一种单六端口自动网络分析仪方案及其研究

应用六端口技术和测量微波网络参数的三点法,结合传输测量,解决微波网络参数自动测量问题。提出一种利用反射校准参数进行传输参数测量的方法。并对文中提出的测量和校准方法做了模拟实验和计算机验证。     

虚拟关节臂式坐标测量机模型的构建与验证

关节臂式坐标测量机的测量误差受到众多因素的影响,且由物理构件带来的误差无法被消除。为此,笔者旨在构建一种虚拟关节臂式坐标测量机。首先,采用 D-H 矩阵建立其运动学模型,其次,利用 PC-DMIS 测量软件分析测量机数据并对模型的精确性进行检验,最后使用蒙特卡罗法和测量机模型完成仿真测量。通过与实际参数构建的模型、制造商参数构建的模型相对比,可知所构建测量机模型的测量精度能够满足要求。仿真结果表明提出的模型构建与验证方法对坐标测量的应用具有较高的工程价值。     

三坐标测量机测量误差的试验研究

操作不规范等诸多因素导致采用三坐标测量机测量的误差较大。为了探索操作方法、测球直径、测头进给方向与被测表面夹角和数据处理方法对测量精度的影响,设计了一种操作方法对测量精度影响的试验。该试验通过在两种测量模式下对高精度量块进行测量,研究了测头直径、测头进给方向与被测面之间的夹角对测量精度的影响。用MATLAB编程对测球中心点数据进行处理,与设备自带软件测量数据进行比较,研究了不同数据处理方法对测量误差的影响。分析了产生测量误差的原因,该研究对提高测量精度和研究数据处理方法有很好的参考价值。     

基于GA和开槽同轴线的溶液复介电系数测量方法研究

介绍了一种新型开槽同轴线测量介质复介电系数的方法.通过测量一段横向开槽同轴线的散射参数的模值,采用遗传算法（GA）和有限元法相结合的方法反演介质的复介电系数.对已知复介电系数介质的测量结果表明,对于各种中高损耗介质复介电系数的介质,该方法测量的相对误差小于4％.     

应用人工智能优化降低核磁共振孔隙度测量误差

核磁共振测量孔隙度通常偏小,这是因为储层岩石中含有顺磁物质和黏土.为此提出了一种通过采用人工智能算法,根据相关因素对核磁共振测量孔隙度进行校准的新方法.该方法首先根据信息增益的原则,通过数据挖掘找出与核磁孔隙度偏差相关的因素作为神经网络的参数,之后用常规方法测得的孔隙度对神经网络进行训练,并根据实验结果对网络的算法和参数进行优化,最终将实测核磁孔隙度的相对误差从29.35%降低到11.37%.这一结果表明应用人工智能算法能够有效提高核磁共振法测量孔隙度的精度.     

一种检测轴类零件扁头对称度的方法

针对现场轧辊等大型轴类零件的扁头对称度进行测量实际困难,比较了组合测量法和百分表配合百分表座测量法,提出一种基于数显高度尺测量的新的对称度检测方法。利用数显高度尺测量两侧弦高,记录最大示数,得到对称度数值,与数控机床测量数据检验对比,单侧的最大误差为0.018 mm,对称度的最大误差为0.011 mm,对称度的平均误差为0.003 mm,仅为允许误差的3%,满足对称度测量要求。     

回转体测量仪的研制

研制了一台对放置体类工件在一次安装的条件下对其内，外轮廓的全部几何参数及轮廓度误差进行检测的精密仪器。     

激光跟踪坐标测量系统的双线法基点自标定

激光跟踪三维坐标测量是一种新型的大范围坐标测量方法.在实际测量中,系统首先要经过标定,确定系统参数,然后才可以进行测量.因此,系统参数自标定的精度直接影响测量的精度.为了分析误差起因,提高标定精度.提出了一种新型的标定方法,用激光干涉仪双直线法来标定测量系统的基点坐标,通过仿真和实验,证明该标定方法可提高激光跟踪系统基点坐标的标定精度.     

一个测量中微子螺旋性的新方法

分析了Colddhaber的实验结果，提出了一个测量中微子螺旋性的新方法，即利用原子核的极化方法来测量中微子的螺旋性.