电梯导轨安装直线度检测的方法研究

为解决电梯导轨安装人工测量劳动强度大、效率和精度低的问题,在研究不同导轨直线度检测方法的基础上,研究设计基于高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器的电梯导轨直线度检测方法,控制电机牵引测量模块沿电梯导轨垂直下降,通过便携式数据采集卡获得高精度位移传感器数据基础上,利用最小二乘法拟合直线并评定直线度,控制器和控制模块软硬件系统简单可行,便于现场实施,在有效提高检测精度的基础上降低安装人员检测劳动强度。     

基于圆心约束最小二乘圆拟合的短圆弧测量方法

坐标测量中通常采用最小二乘法拟合几何元素。测量短圆弧时,由于特征点数少,受到的噪声干扰大,测量精度难以保证。本文针对基于机器视觉系统的短圆弧测量,分析了采用最小二乘法多点测圆时,圆弧中心角对圆心及半径测量误差的影响,提出了圆心约束最小二乘圆拟合方法。利用本文的方法测量理论半径10mm,中心角20°的短圆弧,测量误差小于0.01mm。对比实验表明,利用圆心约束最小二乘圆拟合法测量短圆弧能有效提高拟合精度。     

基于2D激光技术的轴径在线精密测量方法北大核心

针对轴径测量方法在精度、可靠性和适应性等方面存在的问题,提出一种基于2D激光测量和全量程标定校准的轴径精密在线测量方法。采用2D激光轮廓传感器同步采集检验剖面的二维坐标数据,基于采集的坐标数据和最小二乘拟合算法求解被测轴的半径,基于最小区域原则优选检验剖面,采用全量程标定校准方法建立轴径测量误差模型,利用误差补偿算法实时补偿系统的非线性误差,提高轴径测量的精度。研究结果表明,该方法测量相对误差小于1%,实现了免拆卸情况下的轴径非接触、在线、高精度测量。     

卫星用高精度压力传感器研究

针对卫星用压阻式压力传感器存在温度漂移误差的问题,提出在传感器内部压力芯片处嵌入高精度温度传感器,使传感器具备压力、温度一体化测量和标定的功能。通过曲面拟合,采用最小二乘法完成对压力传感器的标定补偿工作,将压力传感器的测量精度提高到0.041 8%。     

飞机大部件装配测量基准网的一种校准方法

本文总结了使用Leica激光跟踪仪进行飞机装配测量基准网校准的方法,并结合Spatial Analyzer软件(简称SA)的统一空间测量网络(Unified Spatial Metrology Network,简称USMN)功能计算测量结果和整合不确定度。相比传统的最小二乘拟合拼接法,USMN功能通过重新分配拟合要素的权重,降低了多次拼接引入的累积误差,从而提高了大部件装配测量基准网的校准精度。     

基于最小二乘拟合的轮对轮缘在线检测系统研究

本文提出了一种基于最小二乘拟合的轮对轮缘在线检测系统.该系统由双传感器加TMS320F2812数字信号处理器完成数据采集,由测量模型导出计算模型,应用最小二乘拟合建立采集数据到轮缘厚度的映射函数,二次应用最小二乘拟合结合先验条件对被测点准确定位后得到检测结果.经实际应用验证,该系统简洁实用可靠,测量精度可达±0.1mm.     

基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析

设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统.为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、三次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的原始信号数据进行光纤光栅波长寻峰算法研究,并分别将拟合结果与光谱仪测量波长数据进行比较.结果表明,高斯多项式拟合法精度和稳定性较好,且能满足实时性要求.     

基于半径差约束最小二乘拟合的短圆弧测量

测量短圆弧时,由于特征点较少,噪声干扰大,通常使用的最小二乘法很难满足测量要求。本文以大齿轮为研究对象,在最小二乘法拟合的基础上,提出了半径差约束的最小二乘拟合法。该方法先计算出大齿轮上一贴片点的半径,再利用半径约束的最小二乘圆拟合法计算出大齿轮的中心,最后运用程序对模拟数据和实例数据进行处理,证明利用该方法能够有效提高拟合精度。     

基于最小二乘法的轮胎动平衡测试标定方法

在轮胎动平衡测量的实际应用中建立起测量数学模型,为了给出数学模型中的系数参数,引入了最小二乘法的思想。根据最小二乘法的求解原理,建立了一种适用于方程组系数参数的拟合算法,在传感器测量标定的数据处理中加以应用,提高了计算精度。通过将其与一般算法的结果进行比较,体现了最小二乘法在标定计算中的优越性。     

红外甲烷传感器检测中的算法研究

针对在红外甲烷气体检测中处理数据精度不高的问题,通过对最小二乘法曲线拟合进行分析,阐述了在红外甲烷检测中使用最小二乘法拟合所存在的问题,提出了一种改进的分段最小二乘法.并根据试验中测试的数据对两种拟合方法进行了分析及对比研究.试验证明:分段最小二乘法可有效提高气体检测的测量精度.     

基于最小二乘法的脉冲流量计仪表系数的非线性修正

脉冲流量计输出的频率信号能够在较宽范围内保持良好的重复性,但其仪表系数只能在较窄的范围内保持恒定,从而制约了其测量精度。该设计提出以最小二乘法实现对脉冲流量计仪表系数的非线性修正,该方法基于Lab Windows/CVI来完成算法实现和流量修正软件的开发设计。最小二乘法的求解采用基于正交多项式集的构造途径,以相关系数对其拟合结果进行效果评价。频率测量采用嵌入式设备研华PCI-1710数据采集卡采集脉冲信号,并使用脉冲计数方式,解决了测量误差在总流量中的累积问题。软件为第三方软件提供了DDE通信的设备接口,实现了数据传输的标准化。该设计通过嵌入式控制手段模拟运行系统实现对流量的模拟测量,用测量所得数据生成的模型与标准模型相比较,结果表明该方法不仅提高了流量计的计量精度,而且展宽了其量程范围。     

BP神经网络在多位置捷联寻北系统中的应用

为了精确拟合多位置捷联寻北系统采集的数据的曲线,计算陀螺初始位置和真北方向的夹角,简要介绍了多位置捷联寻北系统的工作原理,推导了寻北测量的数学模型,并分析了影响测量精度的因素,分别采用了最小二乘法和BP神经网络法,对两种方法的拟合精度和最终计算得到的寻北结果进行了比较。实验结果表明：与最小二乘法相比,BP神经网络拟合精度较高,拟合残差和较小,达到0.06位,残差的均方差达到34.45位,在计算相位角时,多次寻北结果的均值基本一致,但均方差明显由于最小二乘法,达到8″。满足寻北系统对数据拟合精度的要求。     

轮辋逆向工程中设计参数的拟合算法

从逆向工程的观点出发,将轮辋逆向工程的设计参数分成横截面圆半径和纵剖面的轮廓线两个关键技术.轮辋横截面采用最小二乘法拟合圆半径的算法,用圆度误差评价测量精度.针对轮辋轮廓线实际情况,提出用参数化设计方法求解轮廓线的算法,解决图元间结合点的测量问题,提高测量精度.实验结果证明算法的有效性.     

柔性测量臂测头半径补偿算法研究

柔性测量臂测头半径补偿的精度对系统精度具有重要影响.本文在分析半径补偿基本原理的基础上,提出了一种基于测量特征分类的半径补偿算法.该算法首先把测量特征分为点、线、面3种基本特征(其中面特征又分为二次曲面和自由曲面),然后建立各种特征的参数方程,利用测量得到的少量特征点,采用最小二乘法拟合得到被测特征的参数,最后根据被测特征参数进行高精度半径补偿.试验结果表明本文方法确实可行,具有较高的测量精度和较好的实用性.     

最小二乘圆法在对刀仪中的应用

对刀仪在测量刀具时,采用最小二乘圆法来测量刀尖半径;将最小二乘圆法和三点求圆法用现场采集的数据进行计算结果比较,得到这两种方法精度的高低.     

采用高精度自动定心机构的大尺寸内径测量

圆心定位精度是非接触式大尺寸内径自动测量系统的重要参数,高精度圆心定位是提高系统测量精度的关键。研制了具有高精度自动定心机构的大尺寸内径测量系统,利用双椎体主轴同步定心方法实现测量系统在被测轴孔内高精度自动定心,并通过调节定心支撑臂长度提高圆心定位精度。利用最小平方中值法剔除粗大误差,再利用最小二乘法拟合测量结果,提高了内径拟合精度。使用设计的大尺寸内径测量系统样机对内径直径582 mm的标准环规进行测量,并在大型工件加工现场进行了验证。实验结果表明,本系统的圆心定位精度可达0.012 8 mm,内径和圆度的测量精度可达0.001 mm,标准环规测量重复性稳定在0.006 mm以内,现场测量重复性稳定在0.007 mm以内,能够正确反映大尺寸轴孔的内径和圆度参数,满足测量要求。     

基于圆拟合的孔系中心坐标高精度检测方法研究

介绍了一种基于线阵CCD的工件表面孔系中心坐标高精度非接触式测量系统 ,并详细讨论了根据最小二乘法原理用圆拟合识别孔中心的方法。这种方法解决了测量系统两个方向上分辨率不一致的固有缺陷 ,同时较好地克服了测量过程中各种干扰因素对检测精度的影响 ,使圆心识别精度达亚像素级。     

基于移动最小二乘法的渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法

针对现有渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法精度不高的缺点,提出了一种用移动最小二乘法(MLS)拟合齿廓曲线的新方法,并通过齿距偏差的计算对该方法进行了实例验证。利用三坐标测量机对某齿轮进行测量,得到齿廓数据点和齿距偏差;根据移动最小二乘法原理和实验数据,用MATLAB编程实现了齿廓曲线的拟合;根据拟合结果,利用图解法计算出了左齿廓齿距偏差。与最小二乘法(LS)的拟合结果的对比表明,用移动最小二乘法拟合齿廓曲线精度更高,误差更小,具有良好的拟合效果。齿距偏差计算结果表明,单个齿距偏差和齿距累积偏差与实测值一致,表明该方法准确、有效。研究结果可为齿廓曲线的拟合和齿距偏差的计算提供参考。     

CCD型光学多通道分析仪波长的标定

研究了最小二乘拟合方法在CCD型光学多通道分析仪波长标定中的应用。标定的光源采用低压汞灯,标定过程分别采用最小二乘法中的2次拟合和线性拟合(1次拟合)。通过测量低压汞灯和低压钠灯光谱,将2次拟合和线性拟合(1次拟合)的结果作比较。结论表明,用2次拟合比线性拟合结果更精确。     

精密坐标测量中小段圆弧的一种评价方法

坐标测量中对几何元素的拟舍一般使用最小二乘法,但在测量计算小段圆弧时,测点的误差在很大程度上影响计算的结果。在最小二乘法的基础上,提出了一种拟合小段圆弧的新方法—半径固定最小二乘法。在圆弧对应圆心角较小的情况下,此方法所拟合的圆能提高拟合的精度和可靠性。