非均匀预紧力对主轴系统回转性能的影响研究

为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明：即使在空载情况下,轴承外圈不同施力点导致的非均匀预紧会对轴心轨迹产生不同的影响;在径向载荷下,合适的非均匀预紧会逐渐改善主轴的回转性能。     

基于小波变换的多分辨率分布式滤波

小波变换的多尺度特点非常适合多尺度信号的处理,可以用于多分辨率多传感器滤波.通过研究快速提升法小波变换的特性,提出一种可将估计误差方差最小化的动态分辨率分布式滤波算法,算法不需要把小波系数当成白噪声处理,并且能够有效地降低向量和矩阵维数,减少运算,有较好的滤波性能.同时在不同的分辨率级中,利用快速提升法小波变换作为一种连接信号的桥梁.这种算法也可用于动态多分辨率多传感器数据融合.     

基于三维误差空间模型的阴极板垂直度检测方法

随着现代铜行业的发展和进步,ISA法铜电解和铜湿法电积（电解）工艺由于其显著的优越性,已成为铜行业的主流,针对这两种工艺,它们在电解过程中都用到耐酸不锈钢板作为阴极,所以现在不锈钢阴极板已广泛应用于铜电解工业生产中。实际生产中,不锈钢阴极板在日常铜电解生产和吊装运输过程中,受行车吊装、阴极铜剥离等各种不利因素的影响,部分不锈钢阴极板会产生不良形变,如纵向变形、横向形变和应力形变等,为了能检查阴极板变形导致垂直度不好的问题,设计了一种基于三维误差空间模型的阴极板垂直度检测系统,可对不同程度形变的不锈钢阴极板板面进行自动、快捷的悬垂直度检查,使其有问题的阴极板能准确的剔除来矫正,这道工序在现代电解自动化系统建设中,具有极好的推广意义。     

脉冲激光测距中高精度时间间隔的测量

考虑时间间隔测量对脉冲激光测距系统的意义,提出了一种新的高精度时间间隔测量方法.该方法在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了脉冲计数法、多相采样法和延迟链法的结合.采用脉冲计数法对被测时间间隔进行"粗值"测量,保证大的动态测量范围.利用FPGA内部锁相环产生N路同频率,相位均匀分布的时钟信号作为计数时钟,基于等精度测频原理,将被测时间间隔的测时分辨率提高到Tclk/N.利用FlipFlop锁存器形成延时链,对被测信号与相邻计数时钟的时间间隔进一步量化.该方法解决了传统多相采样技术中由于倍频次数高导致相移分辨率降低的问题,在不增加计数时钟和有限延迟链数量的前提下,得到较高测时分辨率.测试结果表明,该时间间隔测量模块的动态测量范围为163.8 μs,测时过程相对较短,当进行多次重复测量时,测量的标准误差在71 ps以内,基本满足实际应用的精度要求.     

电动舵机减速器扭矩测量误差分析与补偿

减速器的扭矩输入输出特性是衡量电动舵机性能的重要指标.在测量实验中,由于机械安装,轴承摩擦和电机驱动器非线性等原因造成的误差会折算到扭矩测量结果中,导致扭矩测量误差并降低精度.以减速器为研究对象,通过动态方程建立电动舵机系统的数学模型,提出将扭矩测量误差进行分离,令机械安装与轴承摩擦作为已知的系统误差,最终得到电机驱动器误差的观点,采用基于最小二乘的曲线拟合算法,对实测静态和动态数据进行预处理从而对扭矩测量误差进行补偿.实验结果说明此方法能够补偿电机驱动器非线性引入的测量误差从而提高测量精度.     

石英摆片视觉测量系统亚像素精度标定方法

在以图像测量技术为核心的石英摆片平面几何参数检测系统中,视觉测量系统标定精度是保证石英摆片平面几何参数高精度测量的前提。为此,引入Sobel算子和Zernike矩图像处理技术实现测量系统高精度标定。该方法利用预先设计的标准图片,对视觉测量系统进行标定。由Sobel算子对标准图片中的控制点进行单像素精度的初始位置定位,在此基础上,利用Zernike矩亚像素定位算法实现对控制点的精确定位。实验结果表明：该方法可以对行列方向同时进行标定,标定精度可达1／30像素以上。     

轴向柱塞泵变量机构控制策略研究

轴向柱塞泵具有耐高压、效率高、传输功率大、转速范围宽、寿命长等优点，已经在液压机、工程机械和船舶等场合中有着广泛的应用，但是由于其非线性特性，现有工作响应速度较慢。通过经验累计和理论计算，得到该变量机构的数学模型。针对轴向柱塞泵变量机构控制的研究，从模糊控制着手，分析了该控制效果的稳定程度，经过与经典PID控制方法仿真对比实验，结果表明：T-S PID稳定性更好，响应速度更快，可以减少50%左右的调整时间。