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。     

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.     

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     

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     

动态测量精度理论研究进展与未来

对动态测量精度理论的主要研究热点问题——全系统动态测量精度理论、动态测量误差分离与修正技术、动态测量误差分解与溯源理论、动态测量精度损失诊断技术与溯源理论等进行了分析介绍,并指出它们在精度理论研究领域的发展趋势和存在的问题,为动态测量精度理论的研究和发展提供参考。     

五轴数控机床几何误差建模与分析

基于多体系统基本理论推导出相邻体理想坐标变换以及误差变换矩阵并通过拓扑方法拓展到任一体理想坐标及误差变化公式。进而应用到五轴机床对应的零部件进行机床几何误差建模。最后推导出刀具形成点与工件被加工点的空间位置误差模型。并结合实验探究五轴数控机床37项误差参数对实际运动中的刀具形成点的位置误差影响,为之后的误差补偿和机床精度预测奠定理论基础。     

基于多体系统理论的汽车凸轮轴磨削几何误差建模与辨识技术理论研究

针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导出了该磨床精密加工运动约束条件方程;在多体系统理论误差参数辨识模型基础上,结合球杆仪测量原理所提出的辨识方法,能够很好地对该磨床的几何误差参数进行辨识;在此基础上研究了精密数控指令和逆变凸轮廓形的求解算法、理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法;最后给出了凸轮廓形曲线的拟合方法和刀具路线的计算方法。      

工艺系统动态误差分析

对工艺系统在切削过程中因受力方向变化引起的加工误差及离心力引起的加工误差进行对比分析,提出不同的观点,有利于产品加工质量的分析与控制.     

电流舵DAC动态误差分析与建模

为设计应用于现代宽带无线通信系统中的具备高动态性能的高速电流舵数据转换器（DAC）接口电路,首先针对“电流舵DAC中由非理想的电流开关转换引入的动态非线性误差导致输出谐波失真”的机理进行了理论分析和公式推导,得到了实际电流舵DAC电路参数及编码方式与DAC输出信号谐波失真幅值之间的量化关系。然后在Matlab中建立了电流舵DAC的行为级模型用于评估非理想开关转换及编码方式对输出信号动态无杂散范围（SFDR）指标的影响。设计了一个12位电流舵DAC电路用于验证该行为级模型的有效性。通过分析模型的仿真结果,得到了具有重要的电路设计指导价值的结论。     

位移传感器动态测量系统的误差建模研究

为进行动态测试系统的误差溯源研究,以一种差动互感电感式位移传感器动态测试系统为研究对象,分析各部分的动态测试特性,分别建立了各环节的单元传递函数与误差函数,并根据全系统动态测试精度理论,建立了该系统总的传递链函数及误差传递”白化”模型。     

一种新型并联机构位姿误差建模及灵敏度分析

利用齐次坐标变换推导了一种新型五自由度平动、转动独立的复合机构的位姿反解。基于位姿反解和一阶泰勒展开,建立了考虑机构形位尺寸误差、转动副间隙误差和驱动误差的位姿误差计算模型。应用误差模型能够得出末端执行器位姿误差和各个误差源之间的显式映射关系,定量地分析各个误差源对机构运动精度的影响程度,从而确定机构中影响其运动精度的关键环节。应用差分法就机构位置误差对主要设计变量的灵敏度进行了分析计算。灵敏度分析有助于合理确定机构的设计参数。位姿误差建模及灵敏度分析为该复合机构的优化设计和误差补偿提供了理论基础。     

基于多体系统理论面齿轮数控磨床综合误差建模及分析

运用多体系统运动学理论及Denavit-Hartenberg齐次坐标变换,分析了面齿轮数控磨床几何误差和热误差。根据面齿轮啮合原理及磨削误差产生机理,建立了包含几何误差和热误差的面齿轮数控磨削加工机床综合误差数学模型。基于小误差假设,运用matlab软件,得到了磨床6个自由度的误差表达式。并对砂轮主轴运动所产生的6个误差与6个自由度之间的关系进行了分析和验证。对面齿轮加工精度的提高和机床误差建模提供了依据。     

大型双柱立车误差建模及分析

针对某工厂大型双柱立车,采用多体系统运动学理论描述其结构关系,以齐次坐标变换法推导误差综合运动学数学模型,同时给出了机床误差总体矢量图.该数学模型可包含机床各运动轴的几何误差、热误差以及切削力导致的多项误差元素.利用误差综合模型,并通过对各项误差元素求偏导数,分析和比较了误差元素对加工误差的影响程度和作用方式.模型的建立和误差元素分析为机床实施误差补偿以提高加工精度,以及设计合理测量系统以实时监测机床工作状态,提供了理论依据.     

基于多体系统理论的数控铣床误差建模

数控机床是机械、钢铁、汽车等行业的主要生产设备,而误差也成为影响数控机床精密度的主要因素。利用多体系统理论来对西门子数控铣床的误差进行建模,通过对误差模型的分析,在安装与制造过程中对误差项进行控制和补偿,从而提高数控铣床的加工精度。     

数控机床综合误差分析与建模研究

分析了影响机床精度的误差来源及运动副的误差运动学原理。以一台三轴数控机床为研究对象,利用低序体阵列描述多体系统拓扑结构,用特征矩阵表示多体系统中间体的相对位置和姿态,建立误差综合数学模型,模型中不仅包含了几何误差且包含了热误差和切削力误差,可为其他类型的机床误差综合建模及补偿提供参考。     

新陈代谢GM(1,1,α)模型在数控机床热误差建模中的应用

针对数控机床热误差产生机理及变化规律的复杂性,提出了一种新的灰色系统模型,并将其应用于热误差建模分析中。分析了传统GM(1,1)模型的不足之处,在新陈代谢GM(1,1)模型的基础上,结合微粒群算法,提出了一种新的新陈代谢GM(1,1,α)模型。为提高建模精度,该模型在建模过程中及时去除旧的信息,加入新信息,并使用微粒群算法求解参数α以获取α的全局最优值。最后,针对某数控机床热误差序列,分别使用GM(1,1)模型、新陈代谢GM(1,1)模型和新陈代谢GM(1,1,α)模型进行建模和预测,结果表明新陈代谢GM(1,1,α)模型的建模效果最好。     

3-RRRU并联机器人运动学建模与误差分析

针对3-RRRU并联机器人控制精度问题,基于空间矢量法建立运动学正解模型以及误差模型,详细分析了机器人各结构误差源对控制精度的影响。仿真结果表明:驱动角度误差分布在0.001°～0.01°时,第一支链的驱动角误差对被控终端的精度影响最大为84.2um;连杆加工误差在0.01mm～0.1mm变化时,靠近动平台的被动杆为0.1mm时对被控终端精度影响最大,其最大误差值为137.2um;静、动平台的外接圆半径加工误差为0.1mm时,机器人终端最大误差为568.4um。因此,对于线性连杆加工误差和角度误差源,连杆加工误差对多支链、多连杆机器人精度的影响高于角度误差,且静、动平台的加工误差对机器人的终端控制精度影响最大,为后续机器人结构的最优化设计提供了理论依据。     

QMB125球笼沟道磨床几何误差建模与敏感度分析

机床的加工精度受诸多方面的误差因素的影响,而组成机床的误差主要包括热、力、几何、运动误差等,其中机床部件的几何误差对球笼沟道床的加工精度有着举足轻重的作用。以QMB125数控磨床为研究对象,基于多体系统理论,通过低序体阵列来描述磨床的拓扑结构,对磨床的27项几何误差源进行误差取样检测,建立起机床的运动学模型,进而计算出各个误差源的敏感度系数来找出影响程度较高的几何误差项,为合理经济的提高机床精度提供有效依据。     

基于多体系统理论的三坐标数控铣床几何误差建模

分析了数控机床主要误差来源和现有误差补偿技术;阐述了多体系统的拓扑结构、低序体阵列和特征矩阵的构建方法.以XK0820型三坐标数控铣床为例,运用多体系统理论建立了该机床的几何误差模型,说明了建模过程,给出了几何误差模型的具体数学表达式.