质心测试平台的运动学及其误差模型研究

为了探讨质心测试平台的结构参数误差引起质心测试结果的偏差,在对质心测试平台进行运动学分析的基础上,依据矩阵全微分理论,建立了结构参数误差与运动平台姿态误差模型。最后,通过计算机仿真对误差模型进行了验证,结果表明,该误差模型能够反映实际姿态误差的变化。     

基于时域有限差分法舰载活动设备电磁场分析

舰载活动设备产生的电磁干扰因无法采用传统的舰船消磁技术消除而需准确评估。以舰载火炮为例,采用时域有限差分法分析了舰载火炮在姿态改变时的电磁场特性变化。为提高建模精度,引入平均电参数对金属设备进行建模。通过坐标变换,提出了修正的差分方程对金属设备与Yee网格不重合的边缘部分进行模型修正。通过算例对比验证了算法的有效性。仿真结果表明:舰载火炮在姿态改变时电场有0.6~3.8 V/m的变化,磁场有0.0016~0.01 A/m的变化,这类电磁场变化对舰船电磁兼容性的影响不容忽视。     

PXI总线四通道D/A模块设计

本文介绍了PXI总线D/A模块的设计.该模块具有四通道可程控的直流电压和直流电流的选择输出.根据PXI总线规范,本模块采用PCI总线专用接口芯片9030和EPLD技术来完成PXI总线接口电路设计以及模块功能电路的具体实施方案.     

特种重型车辆质心测试平台的运动学标定

对特种重型车辆质心测试平台的组成结构及工作原理进行介绍,并建立质心测试平台的运动学模型。利用安装在运动平台中心的倾角传感器作为姿态测量仪器,提出一种基于Gauss-N ewton最小二乘算法的运动学参数标定方法,并利用该方法对质心测试平台的14个运动学参数进行辨识。通过计算机仿真,对标定方法进行验证,从而为提高质心测试平台的测量精度奠定理论基础。     

六自由度并联机构的误差分布研究

针对制造和安装误差对并联机构末端位姿精度的影响问题,以六自由度Stewart并联机构为研究对象,在建立运动学正解一阶误差模型的基础上,结合泰勒展开式推导出Stewart并联机构末端的位置和方向误差与驱动器不同长度变化之间非线性关系式;并用MATLAB软件仿真分析结构参数误差存在的条件下,工作空间中六自由度Stewart并联机构末端位姿误差的分布情况。分析结果表明:不同位姿下,位姿误差存在差异;在x轴正方向上,位姿体积误差的变化规律具有一致性,均随x轴正方向的移动而逐渐增大;同时位置体积误差的变化幅值远大于姿态体积误差的变化幅值,并且最大位姿误差出现在可达工作空间边缘的顶部位置。研究结果为该并联机构后续进行精度综合及误差补偿提供参考依据。     

改进的多目标粒子群算法优化设计及应用

针对粒子群算法存在易陷入局部最优点的缺点,提出了一种改进的带变异算子的多目标粒子群优化算法。采用非支配排序策略和动态加权法选择最优粒子,引导种群飞行,提高帕累托(Pareto)最优解的多样性。与其他优化算法相比,该算法易于实现并且计算速度更快。通过计算Pareto前沿最优解设计最佳多层电磁吸收体,在吸收体的厚度与反射系数之间取得最佳折衷。通过对反射系数函数与吸收体厚度函数测试验证,该算法能够在保持优化解多样性的同时具有较好的收敛性。     

改进的Hilbert-Huang变换及在电磁辐射测量中的应用研究

提出了一种基于改进的希尔伯特-黄变换的电磁信号处理的新方法,该方法适合于在非平稳非线性噪声环境中的电磁辐射的测量。将非平稳信号通过经验模态分解的方法分解为有限个内蕴模式函数,利用自回归模型消除了希尔伯特-黄变换产生的边界效应,进而得到信号的瞬时频率。应用匹配滤波器对背景噪声进行滤除,得到实际电磁辐射信号。由于经验模态分解法的基函数是由信号自适应分解得到的,所以比傅里叶变换以及小波变换得到更好的分解效果。仿真及实验结果表明该方法在非平稳非线性的电磁信号处理中有效地滤除了背景噪声,解决了电磁辐射测量中的环境干扰问题。     

对接机构运动模拟器的精度分析

为了探讨对接机构运动模拟器的机构原始误差和对接过程误差引起的位姿偏差,根据对接机构运动模拟器的结构求出运动学方程,依据矩阵全微分理论,建立了机构原始误差与对接机构运动模拟器的位姿误差模型.利用蒙特卡洛方法模拟具有任意概率分布的机构原始误差,抽样计算对接机构运动模拟器的位姿误差,然后对对接机构运动模拟器的位姿精度进行了分析,给出了在其可达工作空间内的概率等高线、概率密度函数和统计数字特征.这些分析结果为对接机构运动模拟器的精度设计、标定和误差补偿提供了方向性的指导.     

动态三角模糊数互反判断矩阵一致性及修正

为了克服传统层次分析法中无法表现判断模糊性和系统时变性的缺点,提出了基于遗传算法的动态三角模糊数互反判断矩阵一致性检验、矩阵元素修正和权值排序的方法。将判断矩阵的一致性检验、矩阵元素修正和权值排序作为一个整体处理。采用小生境遗传算法优化求解建立的一致性指标系数非线性函数,可在对初始判断矩阵做最小程度修正的基础上使修正后的判断矩阵满足一致性要求,给出权值排序结果。分析了算法的复杂性和稳定性,并通过算例对比验证了方法的有效性。理论分析和算例对比表明,算法可充分利用初始判断矩阵信息,满足离线评估要求,在权值排序方面表现出稳定性。在有效解决评估系统模糊性和时变性方面具有意义。     

磁流变抛光驻留时间算法

针对磁流变抛光去除量与驻留时间呈线性关系特点,本文以Preston方程为依据,根据磁流变抛光专用机床的运动形式,提出了基于矩阵的磁流变抛光驻留时间算法,该算法通过调整各点驻留时间控制光学器件表面的去除量,达到面形误差修正的目的,适用于非球面等可用通用光学方程表示的回转对称曲面.仿真实验结果表明,采用该算法仿真加工可以使球形表面面形误差收敛至十几个纳米.通过对K9光学玻璃球面进行的磁流变抛光实验,获得了表面粗糙度Ra0.636 nm的球形表面,面形精度P-V值由抛光前的158.219nm减小到52.14 nm,验证了驻留时间算法的合理性.