用非线性系统模型评价线性系统的线性度

目的　本文介绍了一种用于评价线性系统线性度的模型化测量方法 ,试图克服目前普遍采用的以点代面的评价方法[1,2 ] 的局限性和不足 ,以实现对线性系统线性度的全面评价 .方法　具体方法是 ,同时使用线性模型和非线性模型对实际系统进行辨识 ,以两个模型间的差异来表述系统的非线性误差 ,进而通过求函数极值的方法获得其误差的最大值 ,最终达到对量程内系统线性度进行全面评价的目的 .结果　通过在一个实际的压力测量系统上的实验 ,验证了本文所述方法的可行性 .结论　显而易见 ,本文所述方法和结论 ,可用于线性系统线性度的全面评价 ,尤其对各类系统的生产厂家精确评价产品指标 ,较为适用和容易 .     

静态测量系统线性度与温度的模型化补偿方法

本介绍了一种对静态线性测量系统的线性度和温度效应进行补偿的模型化方法。使用多变量多项式回归模型表述静态测量系统的传递特性,以求获得对“线性测量系统”的精确描述,达到对其线性度和温度特性进行补偿,从而实现精确测量的目的。选用一个压力测量系统作为实验例证,验证了本所述方法的实用性和可行性。     

最小二乘独立线性度的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价线性测量系统线性度指标时，测量结果的不确定分析和评价过程，讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源，给出了减小线性度指标评价不确定度的主要措施：（1）环境控制措施，以减少环境带来的不确定度；（2）选取高精度信号，以减少信号源带来的不确定度。通过实例，给出了线性度指标不确定度分析和评价结果。本文方法及结论可应在于讲理标准进行性度指标的不确定分析上，也可用于估计线性度指标本身的不确定度。     

模拟示波器扫描线性的测量不确定度

介绍了模拟示波器扫描线性指标测量不确定度的分析和评价。通过使用国军标GJB3756-1999“测量不确定度的表述及评定”中推荐的方法，讨论了影响扫描线性测量不确定度的主要误差来源，包括信号源时标误差、示波器读值误差、读值重复性的影响等。在一个实际评价例子上，给出了扫描线性测量不确定度分析和评价结果。该过程及结论可应用在对于计量标准进行模拟示波器扫描线性指标的不确定度分析上，也可用于估计扫描线性指标本身的不确定度。     

采集速率评价结果的不确定度

目的 介绍了用标准周期计数法评价线性测量系统采集速率时测量结果的不确定度分析和评价过程；讨论了影响评价结果不确定的几个主要误差来源，包括输入信号频率、采集序列长度、采集序列中所含信号周期个数。方法 给出了减小采集速率评价不确定度的主要措施。结果 在一组采集速率实际评价例子上，给出其不确定度分析和评价结果。结论该过程及结论可用于对计量标准进行相应指标的不确定度分析上，也可用于估计采集速率指标本身的不     

端基线性度的测量不确定度

介绍了用端基直线法评价线性测量系统线性度指标时,评价结果的不确定度,包含了测量结果的不确定度分析和评价过程。通过使用国军标GJB3756-1999“测量不确定度的表述及评定“中推荐的方法,讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源（包括信号源误差、被校系统测量误差、被校系统量化误差的影响等等）,给出了端基线性度测量结果的不确定度。并给出了减小线性度指标评价不确定度的主要措施。在一定实际评价例子上,给出了线性度指标不确定度分析和评价结果。不确定度验证表明了该过程的正确性和切实可行性。该过程及结论可应用在对于计量标准进行线性度指标的不确定度分析上,也可用于估计线性度指标本身的不确定度。     

直流增益和直流偏移的不确定度

介绍了用最小二乘法评价线性测量系统直流增益和直流偏移指标时测量结果的不确定度分析和评价过程。讨论了影响评价结果不确定度的几个主要因素 ,包括信号源误差、被校系统量化误差、被校系统重复性影响、非线性误差影响等等。对一个实例 ,给出了直流增益和直流偏移几项指标不确定度分析和评价结果。该过程及结论可用于分析计量标准相应指标的不确定度 ,也可用于估计直流增益和直流偏移的测量不确定度     

采集速率评价结果的不确定度

目的　介绍了用标准周期计数法评价线性测量系统采集速率时测量结果的不确定度分析和评价过程 ;讨论了影响评价结果不确定的几个主要误差来源 ,包括输入信号频率、采集序列长度、采集序列中所含信号周期个数 .方法　给出了减小采集速率评价不确定度的主要措施 .结果　在一组采集速率实际评价例子上 ,给出其不确定度分析和评价结果 .结论该过程及结论可用于对计量标准进行相应指标的不确定度分析上 ,也可用于估计采集速率指标本身的不确定度     

有限维线性系统参数辨识问题

本文考虑一维输入输出有限维线性系统参数辨识问题。该问题源于电机系统的参数辨识。首先我们对简单参数形式的线性时不变动态系统,给出了一种精确辨识方法,并给出了这种辨识方法的误差界。这种方法能够保证辨识出的参数是最佳的；而且不用求解对应的非线性最小二乘问题,只需求一元多项式的根,从而大大减少计算量。接着我们考虑了复合参数形式的线性时变系统参数辨识问题,给出了一种近似辨识方法,并导出了该方法的误差界；该方法本质是通过求解非线性最小二乘问题来辨识参数。对于测量存在误差、误差服从区间分布的线性系统,我们给出了其等价的确定性问题,并给出了几个算例。计算结果表明,本文给出的参数辨识方法是有效的。     

基于灰色线性回归组合模型的机床热误差建模方法

为了控制机床热误差和提高机床加工精度,考虑到测得的热误差数据同时存在着线性和非线性因素,提出了采用具有处理线性和非线性能力的灰色线性回归组合热误差模型的建模方法.用此方法对某卧式加工中心热误差进行了建模和预测,并引入BP神经网络对热误差模型的残差进行修正,从而获得了比较准确的热误差预测值.与用指数函数来模拟生成数据的灰色模型所获得的预测值进行了比较,证明了灰色线性回归组合及BP神经网络模型在机床热误差补偿建模应用中的优越性.     

复杂非线性隔冲减振系统计算分析

基于结构动力学理论，提出了一种用于分析计算复杂非线性隔冲减振系统的双模型两步计算法。该方法将冲击振动分成2个阶段：冲击作用阶段和自由振动阶段。冲击作用阶段，采用两自由度模型进行响应计算，该两自由度模型可有效地解决基础冲击输入问题；自由振动阶段，采用单自由度模型进行响应计算，设备在该阶段以冲击终了时刻的速度和位移为初始条件进行振动。文中还对一个典型的复杂非线性系统的冲击过程进行了数值计算．该方法亦可用于线性隔冲减振系统的计算分析．     

非线性振动结构的识别

本文研究了具有复阻尼非线性振动结构的识别。提出了一种能自动跟踪适应多自由度系统非线性时变特性的时域识别方法－自适应参考系统时域识别法（ＡＲＴＤＩ）。该方法利用系统某一时刻的起始参数（一般选ｔ＝０时刻）构造一参考线性系统，将非线性的识别变换映射成参考系统指导下的线性问题，由此建立ＡＲＭＡ模型及Ｙｕｌｅｗａｌｋｅｒ方程，从而实现非线性结构的线性识别。文中给出了漫湾电站拦污栅结构的大型振动台试验识别结果，以印证本研究理论方法的正确和有效。     

单螺栓连接梁的非线性连接层建模与参数识别

针对线性的螺栓连接层等效模型无法表征进入微观滑移状态后结合部动力学行为的问题，用Voce本构关系对线性连接层等效模型做出了改进，使其能表征螺栓结合部的非线性动力学行为。以单螺栓连接梁为研究对象，试验探究了不同预紧扭矩对其固有频率的影响，测试了其在不同幅值谐波激励力下的频响函数。通过遗传算法对连接层等效模型的四个非线性参数进行了识别，分别包括初始屈服应力、切线模量和两个形状参数，识别了参数后模型频响函数计算值与试验值的误差在10%以内，表明改进后模型的准确性与可行性。改进后连接层等效模型可以用于装配结构非线性行为的预测。     

结构计算模型修正的区间反演方法

提出了结构计算模型修正的区间反演方法。该方法将计算模型修正问题归结为非线性全局优化问题，并采用一种遗传算法进行求解。方法考虑了作为修正参考值的试验模态参数具有一定误差，计算结果除可以给出修正后模型的估计值外还可以同时给出其不确定度，有利于对修正后计算模型的质量做出直观评价。算例表明本文提出的方法是可靠可行的，不仅可以判断采用的信息是否完备，而且可以对完备数据的稳定性情况进行判定。     

非线性系统载荷识别的最小二乘支持向量机法

为解除载荷识别问题对原系统先验知识的依赖，本文提出采用最小二乘支持向量机（Least squares support vector machine，LS-SVM）对非线性系统进行逆模型辨识，随后在该逆模型基础上利用工作状态的响应数据识别时域载荷。通过对某一非线性系统的稳态和非稳态激励的仿真计算，验证了该方法的有效性。仿真结果表明LS-SVM能够辨识出可靠的非线性系统的逆模型，进而反演出较精确的时域载荷。该方法不需要了解系统的数学模型及参数，只需少量训练样本即可，因此该方法能够应用于工程实践中。     

非线性振动问题等效线性化研究

采用Newmark-β法及Runge-Kutta法求解非线性振动的响应,阐述了Newmark-β时间推进方法和求解非线性振动方程组的迭代过程.讨论了基于优化理论的等效线性化方法,并采用遗传算法求多变量极值,将实际非线性振动系统等效为线性振动系统.通过算例分析了在单自由度和多自由度情况下,非线性系统的振动响应和等效线性系统的振动响应的问题,验证了对非线性振动问题进行等效线性化的可行性.     

正弦波形同步采样条件的识别与判定

针对正弦信号同步采样的定量判定,以及不同步采样时同步误差的定量评价,提出了一种基于四参数拟合的评价判定方法,可避免同步判定时影响分辨力的1的计点误差。在此基础上,定义并实现了同步误差的定量评价。在实际正弦曲线、方波曲线和三角波曲线的采集测量实验上,验证了所述方法的正确性及可行性。使用单频数字滤波处理后,将其推广应用到非正弦周期信号的同步采集测量评价中。本文所述方法可用在对同步要求较高的采集测量系统的同步特性定量评价中,也可用在准同步采样测量中,用于定量给出同步偏差,以进行测量误差的补偿和修正。     

卫星结构铝蜂窝板非线性振动试验与参数辨识研究

本文针对卫星主要结构材料铝质蜂窝板的非线性动力特性现象进行了振动试验及分析。根据谐波平衡法原理，对各级等效线性系统进行模态参数辨识，进一步基于Duffing假设，对非线性刚度、阻尼系数进行了识别，并基于多自由度非线性系统理论进行了仿真检验。本文的方法可以推广到整星的非线性结构的研究中去。     

传感器标定的非线性校正研究

针对传感器输入输出存在的非线性误差;本文利用曲线拟合法中的最小二乘拟合、多项式曲线拟合及神经网络拟合三种方法来对某压力传感器标定实验所得的数据进行非线性校正,并对拟合后的数据进行非线性分析;结果表明,通过以上三种曲线拟合方法都可以对传感器标定的数据进行校正,但神经网络拟合后的线性度相对最小二乘和多项式拟合后的线性度要小,非线性校正效果显著.此类方法简捷,实用,可对所有非线性系统进行校正,具有较高的应用价值.     

基于迟滞非线性逆补偿的振动主动控制仿真研究

由于压电材料本身的特性,压电作动器对外加电场的响应通常表现为多值映射的迟滞特性。这种迟滞非线性会产生与输入信号相关的相位和谐波失真,一方面会造成系统振荡甚至失稳,另一方面会产生谐波,限制系统性能。本文通过仿射原理对迟滞非线性进行建模,并通过神经网络引入迟滞逆模型,以消除迟滞非线性的影响,在此基础上,结合自适应控制LMS方法对引入补偿的迟滞非线性系统的振动传递控制进行仿真研究。结果表明,具有补偿的迟滞非线性系统的控制误差比没有补偿的系统的控制误差明显减小,而且误差收敛速率也明显变大。