动态测量系统误差模型的建立

为进行动态测量系统的误差分解与溯源的研究,对一套自行研制的动态测量系统进行误差分析,建立系统各个环节的误差模型,并根据全系统动态精度理论,建立该系统总的误差传递"白化"模型,为进行系统误差分解与溯源奠定基础.     

动态测量系统均匀设计理论研究

在建立全系统“白化”误差模型的基础上,依据动态误差分解与溯源的结果,提出了动态系统均匀设计的理论和基本方法。首先根据动态系统总精度损失规律,采用神经网络误差分解方法,得到各组成单元的精度损失函数。通过对各单元精度损失的不均匀性和不合理性分析,按照等寿命设计原则,对系统薄弱环节的精度损失函数进行了均匀设计建模,指出了提高系统寿命的途径和方法。仿真实例证明,该理论与方法是正确的、有效的。     

全系统动态误差建模理论分析与应用

对测量系统进行动态特性和精度理论研究必须建立测量系统的数学模型。针对传统建模方法的缺陷,研究分析了全系统动态误差建模理论与方法,该建模理论与方法充分考虑了系统内部各组成环节的信息,建立的模型能够反映实际测量系统内部各结构单元的传递特性随时间变化对系统测量精度的影响。该建模理论与方法具有普遍的适用意义,不管是动态测量系统还是静态测量系统,用该建模理论与方法都能够建立其全误差模型。最后利用全系统动态误差建模理论与方法建立了测微系统（百分表）的全误差模型,并进行了实验验证。     

全系统动态误差建模理论分析与应用

对测量系统进行动态特性和精度理论研究必须建立测量系统的数学模型。针对传统建模方法的缺陷,研究分析了全系统动态误差建模理论与方法,该建模理论与方法充分考虑了系统内部各组成环节的信息,建立的模型能够反映实际测量系统内部各结构单元的传递特性随时间变化对系统测量精度的影响。该建模理论与方法具有普遍的适用意义,不管是动态测量系统还是静态测量系统,用该建模理论与方法都能够建立其全误差模型。最后利用全系统动态误差建模理论与方法建立了测微系统（百分表）的全误差模型,并进行了实验验证。     

刚体惯性参数的动态测试研究

根据刚体动力学原理、频响函数曲线的质量线理论,推导出表征刚体惯性参数的基本原理。然后提出频响函数的拟合方法,并通过误差分析,研究和改进试验方法及优化数据处理,对某圆柱形质量块惯性参数的测试值与理论值比较,标定整个测量系统的误差。最后以某型汽车动力总成为研究对象,基于试验模态分析技术完成该动力总成相关惯性参数的动态测试。     

动态测试信号模型及电能压缩感知测量方法

首先建立了动态测试信号统一模型,并给出两种实现形式。将动态测试信号分解为稳态信号和动态本征信号,根据动态本征信号先验结构信息构造压缩感知(CS)测量矩阵,推导了动态测试信号CS间接测量模型,解决了动态电能量值溯源和准确测量的理论问题;提出了动态测试信号电能量值CS间接测量新方法,并建立了智能电能表动态误差测试系统。最后,实验验证和不确定度分析表明,CS间接测量方法能够测试不同条件下智能电能表的动态误差。     

一种分析伺服进给系统动态误差的新方法

目前,五轴数控机床伺服进给系统的动态误差研究大多偏向定性分析,难以满足动态误差辨识的需要.针对此问题,这里提出了一种能够定量分析伺服进给系统动态误差的新方法--延时连续法.首先,建立五轴数控机床平动轴和转动轴以及伺服电机系统的数学模型,调节位置环、消除代数环后得到完整的单轴机电耦合模型;其次,利用偶极子相消的方法获得了系统动态误差受输入影响的传递函数简化表达式,然后通过仿真分析证明了化简后函数的准确性,基于此简化函数提出了分析五轴机床伺服进给系统动态误差的延时连续法,并给出了其数学定义及相关表达式;最后通过仿真实验和理论计算结果的对比验证了延时连续法的有效性.     

动态误差分解与溯源理论与方法研究

基于全系统动态精度理论及其建模方法,建立实际测量系统的"白化"或"准白化"模型,以及输出总误差的"白化"模型,利用混合谱分析的方法对动态测试系统进行误差分解与溯源.动态误差分解与溯源是误差理论及精度理论的逆向问题,在动态测量及动态测试系统的设计中具有十分重要的意义.     

动态误差分解与溯源理论与方法研究

基于全系统动态精度理论及其建模方法,建立实际测量系统的"白化"或"准白化"模型,以及输出总误差的"白化"模型,利用混合谱分析的方法对动态测试系统进行误差分解与溯源.动态误差分解与溯源是误差理论及精度理论的逆向问题,在动态测量及动态测试系统的设计中具有十分重要的意义.     

基于平面移动的车灯配光检测系统

研制了一种新型的平面移动式车灯配光检测系统.通过同国内通用的转台式车灯配光测试系统比较,建立了误差传递函数,分析了两种系统的误差;与标准照度计比较,测试出测试点的光照度值误差;最后,由多点残差法计算信号灯最佳测试距离.对JT200和AD100车灯进行测试,结果表明,该测试系统的理论定位精度为0.14 mm,是转台式测试系统的31倍,照度测试误差为0.02 lx,精度提高了2倍;该测试系统信号灯发光强度测试误差与测试距离成正比,转台式测试系统的最佳测试距离为2 m,而不是国内通用的3.16 m.该检测系统精度高,车灯测试距离可调,易于控制,能满足国际标准测试要求.     

全系统动态测量精度理论的基本问题

动态测量已成为现代测量技术发展的主流趋势,但对动态测量系统的描述和评价仍沿用传统的静态测量理论,本文提出全系统动态测量精度理论新概念,并论述了传递链函数和全系统动态测量误差等基本问题,为深入研究这种新颖理论建立了必要基础     

空气动静压径向轴承实验台加载装置误差分析

通过对空气动静压径向气体轴承实验台加载机构进行力学分析,建立相应的力学模型,并构造出误差函数,进行了误差计算与分析,消除了由于加载机构的弹簧拉力方向角度误差对测量气体轴承气膜支持力的影响.     

三坐标测量机动态误差的建模方法

为了提高三坐标测量机的测量速度,缩短测量周期,分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素。对三坐标测量机的具体和了分析,用电感测微仪进行了动态偏转角的测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法。同时,对由导轨的直线度造成的误差进行了讨论。指出动态误差主要是由各构件绕气浮导轨连接处的偏转和各运动构件本身的弯曲变形造成挫理论上可以证明,在气浮导轨力矩刚度和横梁弯曲刚度已知的情况下,只要     

高精度三维螺纹测量机接触式扫描测头 动态特性研究

扫描测头是高精度三维螺纹综合测量机的核心部件,其动态特性严重影响了整机的精度。为了提高测量机的精度,对高精度螺纹三维尺寸测量线性扫描测头的动态特性进行了研究。首先分析了三维螺纹综合测量机用扫描测头的测量原理,然后建立了动态特性模型并提出了影响动态测量结果的因素,最后通过实验验证了这种测头结构的动态特性和测量处理方式的有效性。实验结果验证了影响因素的正确性,优化影响最大的采样间距因素可以过滤80%的无效数据点,从而使该段拟合平均残差平方和误差减小了91.0%,线性误差减小了67.4%,进而提高了三维螺纹测量机的测量精度。     

五轴机床RTCP检测的轨迹生成与性能比较

对于五轴数控机床来说,伺服系统动态性能有限引起的动态误差是高速高精度运动过程中影响加工精度的主要因素。基于刀尖跟随（Rotation tool centre point,RTCP）功能的机床精度检测是一种较为常见的五轴机床动态性能检测方法,相较于其他方法,具有检测精度高、检测轨迹可变、受其他误差项干扰较少的优点。进行基于RTCP功能的机床精度测量的关键是驱动各运动轴联动的检测轨迹,而现有的检测轨迹生成方式比较简单,没有能够充分的反映机床的动态性能,检测性能目前并不令人满意。采用复杂程度4种不同的RTCP轨迹生成方法即区域弧线、简单函数、复合函数、样条拟合,分别生成了4条RTCP检测轨迹,通过比较这些检测轨迹的检测性能,评判检测轨迹生成方法的优劣性,选出最优的RTCP检测轨迹生成方法,可用于指导RTCP检测轨迹规划。     

A study of wavelet analysis based error compensation for the angular measuring system of high-precision test turntables

An angular measuring system is the most important component of high-precision test turntables; its function and precision determine the turntable's function and precision. The angular measuring system's error was considered as a stationary signal in the past. An autocorrelation function and spectrum characteristics of the angular measuring system error are analyzed using the cyclostationary signal theory. The idea that the error in the angular measuring system is nonstationary is first put forward; theory is provided to reconstruct the angular measuring system's error signal using wavelet analysis. The error signal is reconstructed using one-dimensional Mallat's algorithm. The standard deviation between the reconstructed and the original signal is much less than the angular measuring system's accuracy. The reconstruction signal is used to compensate the system error instead of the original error signal; the angular measuring system accuracy is improved.     

Dynamic properties of measuring circuits applied to frequency output transducers

Frequency output measuring transducers transform the measured quantity x into the frequency f or the period T of the output signal. Frequency is usually measured by counting the number of pulses produced by the output voltage during a constant counting time t_c, long enough to minimize a random error. The period is measured by counting the pulses of a reference oscillator in the varying time equal to N periods of the transducer's output signal. Considering the dynamic properties of both measuring chains one may conclude that averaging of the measured occurs, and in order to calculate the dynamic error, an averaging transducer ought to be taken as a reference. The paper indicates that under dynamic conditions the frequency measuring chain may be treated as a really averaging one, the period measuring chain only as an approximately averaging one, and in both cases averaging is not sufficient to eliminate the aliasing error of the sampling procedure. A method for accelerating the measurement and then avoiding the aliasing error is the “one-period method” considered in the paper. The averaging error and delay error of this method are considered in detail, under the assumption that a parameter-controlled oscillator is used as an element of the measuring chain.     

三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。以一台移动桥式三坐标测量机为例,分析了其动态误差的产生原因,建立了其动态误差的数学模型,并对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明,三坐标测量机的动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

三坐标测量机动态误差补偿的研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。针对一移动桥式三坐标测量机,分析了其动态误差的产生原因,建立了动态误差的数学模型,对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

基于齿轮系统动力学的齿轮箱噪声源分析

对一台噪声较大的齿轮箱做了振动噪声试验,通过分析识别出噪声源为一对啮合的齿轮。针对该齿轮对建立了包括齿形误差、时变啮合刚度、啮合阻尼、支撑刚度和阻尼的齿轮系统啮合耦合动力学模型,重点分析了齿形误差对齿轮系统的动态特性影响,计量发现该对齿轮有较大齿形误差。对该齿轮对提高了加工的精度,降低了噪声。