水平臂式三坐标测量机的误差补偿

根据水平臂三坐标测量机的结构特点,提出了非刚体三坐标测量机的误差补偿技术.在刚体误差补偿模型的基础上引入附加函数项,通过对测量机的横梁和立柱的详细研究,研究包括横梁和立柱的结构分析,受力分析及误差分析,推导出附加函数的回归方程.从而得到非刚体模型三坐标测量机的误差补偿理论公式.最后利用激光干涉仪对补偿结果进行检验,补偿结果证明非刚体误差补偿技术能有效的提高测量机的精度.     

基于坐标测量机的双目视觉测距误差分析

本文针对基于坐标测量机的双目视觉方法的测距误差进行了详细的分析 ,误差来源分为 :1 摄像机坐标系与坐标测量机坐标系不正交引起的测距误差 ;2 坐标测量机的机构误差引起的测距误差 ;3 摄像机CCD像面上像元的量化误差引起的测距误差。本文对以上三种误差因素进行讨论 ,给出了相应的误差公式 ,可在实际测量中进一步提高双目视觉方法的测距精度     

三坐标测量机高速测量过程动态误差分析与补偿

三坐标测量机测量过程的动态误差制约着工业现场测量效率的提高,为此,提出一种三坐标测量机高速测量过程动态误差补偿方法以改善测量精度。为使研究具备典型性与代表性,以市场上较为广泛使用的移动桥式三坐标测量机为研究对象,通过建立误差分离平台分析测量机高速测量过程动态特性,确定了能够表征测量过程动态误差的四项参数,即最大定位误差(MPE)、残余定位误差(RPE)、最大逼近误差(MAE)、残余逼近误差(RAE)。采用正交实验方法分析了动态误差参数的共性影响因子(定位速度、定位距离、逼近速度、逼近距离)对动态参数的影响程度,并利用三坐标测量机测量标准球得到训练样本和测试样本,分别使用训练样本和测试样本对测量机测量过程动态误差进行建模和补偿。结果表明,经模糊神经网络模型补偿后动态过程误差分别减小了88.8%、80.2%、90.8%、71.3%,证明了模糊神经网络模型能够有效提高测量机的动态测量精度。     

压簧在关节式坐标测量机平衡机构中的应用研究

关节式坐标测量机力平衡部件结构和参数配置直接影响测量机的测量精度和平衡效果。使用弯曲压簧式平衡部件实现一种6自由度(6DOF)关节式坐标测量机的平衡。通过MATLAB软件对压簧结构参数进行分析,建立关键参数与平衡效果之间的关系,为弯曲压簧式平衡部件的设计提供了理论依据;利用ANSYS软件对弯曲压簧进行仿真受力分析,优化弯曲压簧平衡部件,并通过实验进行检验。实验结果表明,利用弯曲压簧可以实现关节式坐标测量机的平衡。     

关节臂坐标测量机圆光栅偏心误差建模及修正研究

在不增加关节臂坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了包含圆光栅偏心误差的测量模型方案。分析了关节臂坐标测量机圆光栅偏心状况,通过圆光栅偏心误差实验对第1、2关节处圆光栅偏心误差模型参数进行了辨识,建立了包含前两关节圆光栅偏心误差的测量模型。使用自制的标准杆组件对两种测量模型进行了标定实验,并运用LM算法进行了参数标定。结果表明不包含圆光栅偏心误差测量模型的关节臂坐标测量机的测量误差为0.083 4 mm,而包含两关节圆光栅偏心误差的关节臂坐标测量机测量误差为0.065 0 mm。经过圆光栅偏心误差修正后,其测量精度提高了22%,同时也论证了圆光栅偏心误差是制约关节臂坐标测量机测量精度的影响因素之一。     

复合球坐标系中便携式坐标测量机的数学模型

便携式关节臂柔性三坐标测量系统是一种新颖的基于旋转关节和转动臂的三坐标测量系统,以角度测量基准取代了长度测量基准,它具有量程大、体积小、重量轻、使用灵活,在线测量等优点.本文首先在关节臂测量系统的各个关节处建立复合球坐标系,然后确定了在复合球坐标系下各关节的轴线和零位,利用空间坐标系之间的转换关系,建立的数学模型较之以前的关节臂式测量机数学模型更为简单,并且通过几何作图法验证了新模型的正确性,为进一步研究系统的标定和误差补偿等提供了理论基础.     

支持向量机的关节坐标测量机最佳测量区研究

测量时将小尺寸被测工件置于关节式坐标测量机的最佳测量区(即测量误差最小的区域)内,用低精度测量机可实现高精度测量.为了获得最佳测量区,给出了测量机的测量空间;运用支持向量机的方法建立了空间误差分布模型;讨论了两种最佳测量区方案;最后通过实验求解了最佳测量区并进行了验证,结果表明位于最佳测量点P1处的锥窝计算距离平均值为...     

一种五轴坐标测量机虚拟模型的开发

虚拟测量在结合计算机软件的前提下使得测量工作更加高效,但传统的三轴坐标测量机的虚拟模型已无法满足某些仿真测量工作的精度要求.为此,提出开发一种新型的五轴坐标测量机虚拟模型,由于加入了更多的轴体,增加了更多的参数误差,在分析五轴坐标测量机的误差构成的前提下,利用齐次矩阵变换法建立出一种五轴坐标测量机的结构模型,再结合新型测量器具和软件对虚拟模型的误差进行分步校正,最后使用仿真实例验证了五轴坐标测量机虚拟模型可有效提高测量的便利性和精度.     

基于D-H矩阵的柔性坐标测量机多测量模型研究

柔性坐标测量机使用灵活且携带方便等诸多优点,深受业界人士好评,但因其成本昂贵且精度不高而受到限制。在不增加柔性坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了多测量模型方法。分析了单个测量模型的不足,研究了多测量模型的优越性。为了验证多测量模型的有效性,在实验中选取了标准量,给出了采样策略,进行了标定运算。结果表明,在同一采样区间,只带一个测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.076 3 mm,而带多测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.041 6 mm;在不同采样区间,只带一个测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.128 4 mm,而带多测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.052 3 mm。显然,多测量模型优于单个测量模型,这对于促进柔性坐标测量机的普及应用具有较大的理论价值和实际应用意义。     

柔性坐标测量机建模的泛函网络研究

柔性坐标测量机的测量模型若用D-H方法和传统的神经网络建模,则对测量精度有一定的影响.为了进一步提高测量精度,该文对泛函网络的基函数、拓扑结构和学习算法进行了研究,并应用泛函网络建立柔性坐标测量机的测量模型.利用高精度的正交三坐标测量机进行单点坐标标定,采用标准锥窝法在测量空间上随机取点采样,实验结果表明,泛函网络建模结果与采样数据误差等级为0.1μm,这说明基于泛函网络建立柔性坐标测量机的测量模型是可行的.     

光栅测量系统的误差研究

研究光栅系统的误差构成及其变化规律,对提高光栅测量系统的精度,进行测量系统结构的优化设计均具有重要意义。在全面分析光栅测量系统误差来源的基础上,定量描述了光栅副误差、导轨误差、工作台误差,建立了光栅测量系统总误差模型;研制了一套激光干涉仪与光栅测量系统实时比对实验装置,实现了光栅测量系统综合误差的分离。通过模型仿真与实验比对,验证了总误差模型的有效性。应用该模型对光栅测量系统进行误差修正,能显著提高光栅系统的精度,使测量不确定度减小了一半。     

基于全局快速终端和扰动补偿的 PMSM 矢量控制

为提升永磁同步电机(PMSM) 的动态性能并抑制抖振问题,提出一种结合全局快速终端和扰动补偿观测器的矢量控 制方法,该方法在速度环设计全局快速终端滑模控制器(GFTSMC) 并结合改进型指数趋近律(IERL), 进一步缩短了系统的响 应时间,削弱了运动点在滑模面的抖振现象。为了对永磁同步电机运行过程中存在的扰动问题进行补偿,设计了改进型扩张 状态观测器(ESO) 对未知扰动进行观测并进行前馈补偿。同时设计了滑模位置观测器,实现了对位置信号的检测。仿真结果 表明,该控制策略进一步提高了调速系统的响应速度,降低了稳态误差,增强了抗扰性能,同时能更准确检测转子位置,转速 响应时间提升了0.043 s, 转速最大误差从69.9下降至11.75 r/min。     

无陀螺惯性测量系统的标定及误差补偿研究

本文针对旋转弹用弹旋基准问题,提出八加计惯性测量系统方案,并进行了加速度计静态标定实验,给出了静态标定算法及模型系数标定结果。在此基础上,设计了系统动态标定实验及误差补偿方案,在实验室自研高速转台上标出了转台加速过程的完整的动态误差补偿模型,实施了惯性测量系统的实验弹模拟实验。经标定补偿后的误差模型,解算滚转角在9S内最大累积误差为-4．071°。实验结果表明动态误差补偿模型能有效提高滚转角的解算精度,具有一定实际应用价值。     

具有建模误差补偿的三相逆变器模型预测控制算法

对于三相逆变器模型预测控制系统,传统的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)算法未考虑建模误差对系统控制的影响,导致所选择的最优控制量在实施控制时已失去最优性。对此设计了一种具有建模误差补偿的三相逆变器有限控制集模型预测控制(FCS-MPCMEC)算法,该算法以前一时刻三相逆变器的建模误差补偿当前时刻三相逆变器预测模型的输出,从而实现对三相逆变器预测模型建模误差的在线补偿。通过对比实验分析了基于FCS-MPC算法及FCS-MPCMEC算法的三相逆变器在空载、带阻感性负载、带非线性负载及负载投入等工况下的控制性能。实验结果表明:在上述所有工况下,FCS-MPCMEC算法对三相逆变器的控制效果均优于传统FCS-MPC算法。     

基于 LSTM 网络的水分天平零点误差补偿方法

零点误差是衡量水分天平的重要指标,其直接影响水分天平的称重准确度。提出了一种基于长短期记忆(LSTM)网络的水分天平零点误差补偿方法,分析了水分天平零点误差机理,使用历史零点误差数据建立基于双层LSTM长短期记忆网络的零点误差预测模型,采用空载与加载载荷时两种情况分别进行补偿。利用该模型对200 g/1 mg的水分天平进行现场补偿验证,结果表明,补偿后的水分天平在空载和加载载荷时,最大示值误差约为6 mg,远小于补偿前的示值误差,证实了这种方法的有效性。