面向曲面零件的在线检测系统误差补偿技术研究

数控机床在线检测不但能显著提高加工质量,也能提高加工效率,但在线检测系统的精度因受各类误差因素的影响尚需进一步的提高,以便在高精度曲面零件的加工中得以应用.针对数控机床接触式在线检测的误差源及误差补偿技术进行深入研究,建立包括机床几何误差和测头系统误差的数控机床在线检测的误差补偿数学模型,提出基于三角网格模型的测球半径补偿方法,实现对检测数据的补偿修正.在此基础上,通过VC++6.0编程工具,开发出具有误差自动补偿功能的在线检测系统,并通过在线检测实验平台的搭建対实例零件进行验证.通过与CMM检测结果的比较,结果表明,所提出的在线检测误差补偿技术是可行和有效的.     

测量过程中周期误差的一种补偿方法介绍

物理量的测量常常伴有周期误差。特别是在用传感器对旋转体进行测量时，周期误差更是在所难免。本文介绍一种通过调整多探头的增益补偿周期误差的方法，推导出周期误差的数学模型，并据此提出的一种的误差补偿方法。指出要完全的补偿周期误差的单一频率分量，至少需要用三个探头。该方法通过仿真和实验后证实是行之有效的。该方法在角度传感器和位移传感器上都适用。     

滤波角速率输入的圆锥误差补偿

为了提高光纤陀螺捷联惯性导航系统精度,提出了滤波角速率输入的圆锥误差补偿方法。根据滤波前后物理量圆锥效应的不同,分析滤波圆锥误差准则,并依据滤波角速率求取滤波角增量的算法,推导了滤波角速率输入的捷联惯性导航系统圆锥误差补偿中的误差补偿系数和误差主项。结合光纤陀螺特性的对比仿真结果表明,滤波角速率输入圆锥误差补偿算法精度比传统姿态算法精度高2～3个数量级。滤波角速率输入圆锥误差补偿算法更贴近工程,对提高角速率陀螺构建的捷联惯性系统精度具有重要理论和工程意义。     

数据驱动的液位传感器故障串联补偿方法研究

针对超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于数据驱动建模技术设计了一种逆补偿环节,以期能有效地补偿故障误差对系统的影响。首先借助故障传感器与正常传感器分别获得带故障误差与实际液位的测量值,然后利用LM-BP神经网络的非线性逼近特性设计超声波液位传感器故障误差的逆补偿环节。为验证该补偿方法的有效性与实际可用性,基于OPC、Matlab、Step7及Simatic等技术搭建PCS半实体实验平台,并将设计的逆补偿环节置于搭建的液位控制半实体平台的补偿环节中进行闭环实验。结果表明,该补偿方法对超声波液位传感器故障误差补偿是有效的,并且可将其应用于实际工程中。     

MEMS-INS微型飞行器姿态确定系统的实现研究

研究了微型飞行器姿态确定系统的样机实现.在对MEMS惯性器件性能分析和零偏温度建模的基础上,提出微型飞行器九位置非正交及安装误差标定方法,利用相关理论分析MEMS惯性传感器的噪声特性,建立适合工程应用的姿态组合算法,进行了转台测试和试飞试验.误差补偿后,陀螺和加速度计零偏稳定性分别达到0.036°/s²和0.01 m/s²,俯仰和横滚的误差均方差分别达到0.33°和0.28°.试验结果表明:器件和系统级的误差补偿起到了综合补偿的效果,姿态误差减小了约50%,基于MEMS-INS的姿态确定系统可满足微型飞行器自主姿态稳定的需求.     

三轴磁航向传感器误差补偿

用椭球拟合法进行磁航向传感器误差补偿时,约束矩阵奇异导致算法不稳定. 对此提出改进的最小二乘椭球拟合算法,讨论了磁航向传感器的误差来源,建立了误差数学模型. 结合对约束矩阵的奇异性分析,提出矩阵分块分解方法解决奇异性问题,并用最小二乘法求解椭球系数. 该算法消除了传统算法的不稳定性,降低了计算量. 计算机仿真和转台实验表明它能有效补偿磁航向传感器的测量误差,补偿后航向最大误差小于0.42m.     

数控加工中的误差及补偿方式分析

随着科学技术的不断发展,计算机数控信息技术也得到了显著发展。其中,在数控加工过程中,必须采取一系列补偿方式来减少误差的存在,提高产品生产质量。基于此,对数控加工中的误差及补偿方式进行探讨。     

数控机床力-几何误差的PSO-SVM建模

为了提高数控机床几何误差建模精度,改进补偿效果,先用测力环等仪器模拟施加并测量机床主切削力,再用激光干涉仪同步测量机床俯仰角和偏摆角误差. 根据粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的相应参数,并以实际测量数据进行训练,从而建立
了PSO-SVM力-几何误差预测模型. 实际试验表明,PSO-SVM误差预测模型输出的偏摆角误差预测值与实测数据的最大差值仅为0.6 μrad,俯仰角误差预测值与实测数据的最大差值仅为0.21 μrad,远小于利用BP神经网络以及常规方法优化的SVM所建立的力-几何误差预测模型的误差,因此该模型可用于数控机床几何误差的高精度实时补偿.     

可补偿任意结构数控机床几何误差的通用后置处理

运用机构运动学理论并考虑数控机床各个运动副六个自由度方向的几何误差,建立了适用于具有任意拓扑结构的数控机床的运动学模型和误差模型.提出应用该运动学模型和误差模型进行数控编程通用后置处理,并通过后置处理实现数控机床几何误差软件补偿的原理与算法.     

薄板圆筒轴向冲槽尺寸误差分析及补偿方法

分析了薄板圆筒轴向冲槽宽度尺寸产生误差的原因,提出了轴向冲槽弹性恢复量y 沿轴向呈抛物线变化的假设和冲槽宽度尺寸误差的补偿办法     

信道预测下的迫零波束形成系统的性能

分析了反馈时延对于迫零(zero-forcing, ZF)波束形成系统和容量性能的影响,提出采用最小均方误差信道预测技术补偿反馈时延. 基于ZF系统信干噪比的概率密度函数,推导了信道信息存在误差时该系统和容量期望的解析表达式. 数值仿真表明,预测器有效利用了信道的时间相关性,补偿了反馈时延带来的容量损失,仿真结果与理论分析结果吻合.     

基于神经网络误差修正的灰色广义预测控制

提出一种基于神经网络误差修正的多步灰色广义预测控制算法,采用神经网络对灰色系统的建模误差进行预测,同时根据新信息优先的原则,用最新预测误差不断更新神经网络建模数据,对新出现的误差具有动态补偿动力,最终预测值为模型预测值与预测误差之和,有效地抑制模型误差的影响,增强灰色广义预测的鲁棒性.仿真结果验证了该算法的有效性.     

柔性医用机械臂末端空间定位误差建模与分析

柔性医用机械臂末端定位的精准性对放疗非常重要,针对柔性医用机械臂末端空间定位精度差这一问题,分析机械臂的关节减速器动态回转误差和连杆柔性引起的末端空间定位误差。利用拉格朗日法建立了柔性医用机械臂的动力学模型,分析RV减速器的动态回转误差,建立RV减速器摆线针轮回转副的啮合刚度模型;在关节传动误差与连杆柔性的耦合作用下建立柔性医用机械臂末端空间定位误差模型,采用近似方法对机械臂动力学模型进行逆动力学求解,并拟合得到RV减速器输出驱动力矩和臂杆模态响应函数,通过仿真对比分析关节减速器RVSHPR-110E、RV320E、RV40E,发现RV减速器的刚度越大其产生的关节传动误差越小,从而造成机械臂末端空间定位误差也就越小。研究为柔性医用机械臂末端空间动态定位误差的补偿提供了理论依据。     

电解液式倾斜传感器及其数据处理系统

本文介绍了电解液式倾斜传感器的结构、工艺、工作电路、温度特性、温度补偿以及数据处理系统.实验指出:经温度补偿后整个系统的误差<2%,灵敏度优于10~(-2)角秒.     

球形刀三坐标曲面加工刀位计算及误差分析研究

针对三坐标数控编程及加工中的刀位计算问题，分析了计算球形刀在被加工曲面上任意一点刀具中心轨迹的坐标公式，讨论了采用球形刀加工而引起加工方法误差的原因及误差补偿方法，并给出了走刀步长与加工误差的关系式。     

基于反正弦函数加速收敛的新型有源滤波器锁相环

为保证指定次谐波补偿有源滤波器(Active Power Filter,APF)取得更好的补偿效果,主要研究了有源滤波器的锁相环(Phase Locked Loop,PLL)技术。本文根据dq变换原理,提出了一种基于反正弦函数加速收敛的新型有源滤波器锁相环技术。该技术在误差范围内,可实现绝大部分相位偏移范围内的1次调节锁相。与传统的基于dq变换的锁相环技术相比,新型锁相环技术具有明显的速度优势和灵活性。最后,仿真与实验结果验证了上述分析的正确性。     

基于压电陶瓷的惯性驱动器控制技术研究

由于压电陶瓷迟滞效应和摩擦力非线性等因素影响,压电惯性驱动器开环控制存在着一定的误差,定位精度较低。为了提高压电惯性驱动器的定位精度,满足高精度控制的需要,提出了基于前馈补偿的模糊PID反馈混合控制器。设计了开环、前馈开环、模糊PID闭环反馈三种控制方式,对压电惯性驱动器定位精度的控制效果进行了相关的试验测试。试验表明,基于前馈补偿的模糊PID闭环反馈控制有效提高了压电惯性驱动器的定位精度,减小了稳态误差,在16μm的运动范围内,定位精度达到0.04μm。     

微位移器振动特性的研究

设计出应用于超声波振动切削的微位移器,并分析其振动规律和动态特性,讨论了电路匹配问题,试验证明了理论分析的正确性。文中同时指出该微位移器也适应于误差补偿和机械精密加工。     

一种测温电路的快速调试方法

惯导系统是精确制导武器中不可或缺的重要组成部分。在战术级或小型化产品上通常要对每个产品进行单独温度误差补偿,以抑制环境温度的影响。因此,在生产线上,需要对光纤陀螺惯导系统的测温部件进行专门标定,通过调整使其与基准温度源的误差保持在一定范围内。本文主要针对一种测温电路提出快速调试的方法,以提高生产现场的调试效率。     

一种测温电路的快速调试方法

惯导系统是精确制导武器中不可或缺的重要组成部分。在战术级或小型化产品上通常要对每个产品进行单独温度误差补偿,以抑制环境温度的影响。因此,在生产线上,需要对光纤陀螺惯导系统的测温部件进行专门标定,通过调整使其与基准温度源的误差保持在一定范围内。本文主要针对一种测温电路提出快速调试的方法,以提高生产现场的调试效率。