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.     

基于激光跟踪仪的关节式坐标测量机参数标定

给出了一种6自由度(degree of freedom,DOF)关节式坐标测量机的总体结构设计,运用Denavit-Hartenberg(D-H)方法建立了该测量机的测量方程,并研究了测量机的误差模型,基于激光跟踪仪建立了基于空间坐标变换原理的测量机参数标定模型.对关节式坐标测量机标定前后的测量精度进行了实验验证,实验结果证明高精度激光跟踪仪可实现对关节式坐标测量机的快速标定.     

仿人关节式坐标测量机的数学建模及标定方法

在Denavit-Hartenberg方法基础上,建立了关节式坐标测量机的数学模型,通过数学仿真实验结合图解法验证了数学模型的合理性.设计一种全新的标定块,采用最小二乘法和迭代法相结合的方法实现了参数的快速标定.结果表明:仿人关节式坐标测量机杆件的各项实际参数误差在所允许的范围内,具有较好的实用性和鲁棒性.     

一种关节式坐标测量机的建模及其标定

为了研究7轴关节式坐标测量机的测量模型及其标定技术,根据DH模型(Denavit-Hartenberg notation)对7轴关节式坐标测量机进行了建模,并对参数个数和含义进行了深入研究.通过仿真发现7轴关节式坐标测量机直接标定时不能有效辨识某些参数的特殊问题.为解决该问题,设计了弯杆测头对测量机的整机参数进行标定.最后,将测量机测头换回直杆测头进行测头校准,获得更换测头后的测头参数.实验表明该方法能够有效地辨识出测量机整机的参数,能有效保证测量机的精度,这也证明了给出的测量模型的正确性.     

基于反转法的平行双关节坐标测量机的标定

针对关节臂坐标测量机的标定问题,提出了一种基于反转法的平行双关节坐标测量机分离标定方法.阐述了反转法的标定思想,并详细描述了利用反转法进行平行度误差标定、臂长误差标定以及零位误差标定的方法.结果表明:该方法操作简单,其精度可以通过在测量范围内测量量块衡量;使用基于反转法的分离标定法的测量机的测量精度比使用基于高斯-牛顿法的综合标定法的测量机的测量精度高3倍.     

非正交坐标测量机下REVO测头参数及误差标定

针对基于正交式坐标测量机设计和应用的REVO五轴测量系统,在非正交式坐标测量机下应用不能实现自标定的问题,基于对称和反转原理,提出了测头参数和误差项的一系列单项标定方法,通过测量机单轴小范围辅助运动测量量块,实现了非正交坐标测量机下REVO测头的参数和误差标定,避免了大范围运动测量机主轴所产生的运动误差给标定结果带来的影响.通过实验验证了所提出标定方法的精确性和有效性,经过标定和误差补偿后,平均测量误差从18.1μm降低到了0.8μm.实验结果表明:所提出的方法操作简便,精确度高,具有很好的溯源性.     

一种结合遗传算法和LM算法的摄像机自标定方法

提出了一种遗传算法和LM算法相结合的摄像机自标定方法。首先利用遗传算法获得若干组摄相机内外参数的初始值,接着利用LM算法对每一组参数进行优化,然后选取映射误差最小的那组参数。如果这组参数的映射误差满足要求,则将这组参数作为摄相机标定的最终结果;否则利用遗传算法对刚才得到的若干组参数进行交叉和变异操作,再利用LM算法优化每一组参数,直至映射误差满足要求。最后将摄像机标定结果用于视差估计,以判断标定结果的正确性。实验结果表明,提出的结合LM算法和遗传算法的摄像机自标定方法是正确有效的。     

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。     

基于旋量理论的关节臂坐标测量机建模及标定

利用旋量理论中的指数积公式建立了关节臂坐标测量机的理想数学模型,以基于单点多姿态与两点距离的系统误差模型为目标函数,运用了改进的粒子群优化算法对目标函数进行优化,进而实现了运动学参数的快速标定.实验结果表明:经过参数标定后,测量机的单点重复性精度提高了89.53%,长度测量精度提高了88.16%.所提标定方法简单易行.     

一维检具确定三座标测量机测量不确定度的实验研究

现行的三座标测量机的测量不确定度的标定方法主要有两种:按各单轴示值误差标定法和直接给出三维空间示值误差法。对应于这两种标定方法就有两种不同的测量检定方法。本实验研究采用步距规和双球棒等一维检具对一台三座标测量机进行了各单项误差测量检查和空间误差测量检查,并对这两种测量检查的方法和结果进行了比较。实验表明:用这种简单的一维检具对测量机各单项误差进行测量以确定测量不确定度时能获得满意的效果,而用一维检具通过测量空间误差来确定三座标测量机的测量不确定度并不是一种完善的方法。如果用作确定空间误差的检具是一维检具,测量机的标定应采用各单轴示值误差标定法,为提高检定效率而进行的标定应以点位误差标定为好。     

基于MCO算法的应答式标校卫星资源调度研究

为了对标校卫星资源进行合理的分配,提出了基于MCO算法的应答式标校卫星资源调度方法。在分析标校卫星资源调度问题特点的基础上,建立了资源调度问题的CSP数学模型,并利用MCO算法进行了仿真试验,验证了方法的可行性。     

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     

利用遗传算法精确标定摄像机参数

讨论了利用遗传算法作为优化算法的双阶段摄像机标定方案。首先,忽略摄像机畸变的影响,根据先验假设恰当组合摄像机的其他内外参数。构成线性方程,利用最小二乘法直接估计摄像机主要参数的初始值;其次,考虑摄像机畸变的影响,在初始值的基础上利用遗传算法优化摄像机的全部参数。该标定方案直接优化摄像机相对于世界坐标系的旋转角度,因此能够在获得精确解的同时,保证旋转矩阵的正交约束条件。此外,由于遗传算法的染色体具有     

辛算法在长期天体演化中的能量误差比较

将通常的四阶和六阶辛算法与改进的显式四阶和六阶辛算法分别应用于太阳系Hamilton系统的二体和N体问题.通过对其能量误差的比较发现,改进的显式辛算法确实比通常辛算法好,尤其是在长期演化中更显示出其很好的稳定性;虽然在短期内六阶辛算法比四阶好,但是在长期内则不及四阶.     

大衍术算法的推进和简化研究

大衍术是中国中世纪数学家的一项世界领先的创造。秦九韶在其所著的《数书九章》中首创了大衍术的算法。启发了后代学者对大衍术算法的进一步研究和改进。但在这些算法中,几乎没有一种是用珠算来解决的。本文给出了该算法的珠算程序,通过比较研究可以看出,在所述的各种算法中,这是最简捷的,而且更容易搬到计算机上。     

狼群算法的研究与应用综述

狼群算法(wolf pack algorithm, WPA)是一种比较新的群智能优化算法,是一种通过模拟狼群捕食行为和猎物分配规则而抽象出的自然启发式算法,自问世以来就受到众多学者的关注。首先对狼群算法的原理进行分析,然后总结算法的改进策略,接着列举算法的相关应用,最后对狼群算法进行展望。     

遗传算法-神经网络-流动注射光度法同时测定邻、间、对硝基苯酚

利用遗传算法对神经网络的结构参数及初始权重进行了优化.得到优化的遗传神经网络GA-BP-ANN.将此网络应用于解析流动注射—光度分析法测得的邻、间、对硝基苯酚的重叠光谱,建立了不经分离同时测定邻、间、对硝基苯酚的新化学计量学方法.     

解决影片递送问题的改进混合遗传算法

影片递送问题(简称FDP)是一个典型的NP-Hard组合优化问题.遗传算法是一种生物自然选择与遗传机理的随机搜索与优化方法.论文针对影片递送问题的特点,在遗传算法中引入新的交叉算子,同时对进化个体进行可行化及结合2-opt邻域搜索也提高了运算效率,设计出一种改进的混合遗传算法.具体实例测试表明在解决FDP时新算法的有效性.     

基于子空间旋转算法的实桥损伤识别

子空间旋转算法就是基于结构模型参数的损伤识别方法之一. 子空间旋转算法基于结构的有限元模型, 利用矩阵变换的方法, 将损伤位置和损伤程度问题区分开来, 实际应用表明, 只需利用一阶频率和振型, 就可以识别桥的主要损伤位置和损伤程度.     

割纸算法及其实现

割纸算法是一种求最优的算法,本算法的实现的关键技术是"递归",编写"递归算法时,是将原问题转换成一个或多个子问题,并找出停止条件．在本算法中,终极所有的切割方法,记下最优的结果．