制造误差的灰自助动态预报

综合考虑灰色系统理论和Bootstrap统计理论的信息预报特点,建立制造误差的灰自助动态预报模型GBM(1,1),以解决信息预报中存在的一些问题。GBM(1,1) 在灰微分建模时进行Bootstrap再抽样,更多地挖掘系统信息,从而更准确地预报系统真值及其分布区间的瞬态变化状况。在计算机仿真中,研究了各种随机误差系统例如正态分布、瑞利分布、均匀分布、三角分布以及混合分布等系统的预报问题,也涉及到一些系统误差例如上升趋势、下降趋势和周期趋势等误差的预报问题。在实际试验中,研究了滚动轴承套圈磨削圆度误差的预报问题。计算机仿真和试验研究表明,GBM(1,1)允许小的数据样本以及各种类型的随机误差与系统误差存在,预报的准确率可以达到95%以上。     

光纤电流传感器的延迟光纤偏振串音误差

为了减小保偏延迟光纤偏振串音对光纤电流传感器测量精度的影响,利用琼斯矩阵研究了全光纤电流传感器的偏振耦合误差。简化了保偏延迟光纤的偏振串音模型,并基于简化模型得出了保偏延迟光纤偏振串音与输出的关系。通过理论仿真分别分析了在常温和变温条件下偏振串音对传感器变比的影响。对比实验结果与理论分析结论,验证了简化的偏振串音模型的合理性和仿真结果的正确性。测量了实际保偏延迟光纤偏振串音的温度特性,结果表明:在延迟光纤存在一定偏振串音时,光纤电流传感器的变比误差随电流的增加而增大;电流一定时,延迟光纤串音越高,光纤电流传感器的变比误差越大。最后,给出了满足光纤电流传感器0.2S级误差要求时延迟光纤偏振串音的允许波动范围。     

双管型科氏质量流量传感器非线性影响抑制研究

双管型科氏质量流量传感器输出信号中存在以倍频信号为主的非线性现象,已从数值分析角度进行溯源,本文借助ANSYS有限元分析软件构建全参数化模型,通过仿真实验进一步验证数值模型的可靠性;并通过分析耦合系统中测量管质量、定距板厚度、激励力大小对非线性振动的影响,证明测量管刚度和约束刚度对非线性的抑制有重要影响;进而采用附加质量法改善耦合系统局部刚度来抑制非线性倍频现象,结果显示改善局部刚度可以有效抑制和消除非线性现象;并且开展非线性抑制实验,结果符合仿真分析,验证了理论研究的正确性。为进一步细化非线性抑制方案、开展非线性抑制实验提供了理论支撑和技术指导,并可结合具体测量环境和测量需求,针对性的抑制或消除非线性现象,作为下一步CMF优化设计依据。     

一种改进趋近律的PMSM非奇异终端滑模控制

为了提高永磁同步电机（PMSM）伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测。通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于参数辨识的力传感器动态校准方法

力传感器动态校准通常采用静态指标分析方法,很难评价其结构参数对模型时变特性的影响,为此提出一种力传感器动态校准方法。针对被校准力传感器的结构特征建立参数化数学模型,分析动态激励与结构响应之间的频域传递关系;利用最小二乘法对传递函数的频谱特性进行解析,实现模型参数的辨识;采用频率分析法建立传递函数的频域几何关系式,实现动态校准模型的稳定性评价。采用落锤式冲击力校准装置验证所提方法,结果表明该方法能以较小的标准差辨识被校准力传感器的结构参数,也能依据相位裕量和幅值裕量判断动态校准模型的稳定性。     

钢材微观组织在线无损检测研究进展与展望

钢材的微观组织参数可以表征其多种物理特性,在役的核工业设施及关键钢带等需要开展在线无损检测其微观组织参数。本文分析了金属材料微观组织在线检测方法,归纳和分析了电磁方法(磁滞回线、磁巴克豪森噪声、多频涡流、切线磁场强度的谐波分析)和超声方法(声速法、衰减系数法、非线性超声法及多超声参数结合)等金属材料微观组织无损检测方法的研究现状及现存问题,探讨了金属材料物理特性与微观组织参数之间的联系及尚未明确的关系,展望了金属微观组织无损检测的发展潜力与方向。     

包层抽运掺镱光纤激光器中受激拉曼散射和受激布里渊散射效应

高功率光纤激光器大多选用掺镱双包层光纤作为增益介质,由于光纤尺寸较小,极易在光纤谐振腔中产生受激布里渊散射、受激拉曼散射效应。包层掺镱双包层光纤激光器中一旦发生受激拉曼散射和受激布里渊散射效应,其产生高强度信号成为高功率光纤激光器的主要噪声来源,影响激光输出的特性和稳定性。对包层抽运掺镱光纤激光器中的受激布里渊散射和受激拉曼散射进行了实验研究,在单模双包层光纤中观察到受激布里渊散射和受激拉曼散射。实验结果表明,在光纤谐振腔中,抽运方式、谐振腔输出镜损耗、受激瑞利散射对受激布里渊散射的影响较大,尤其是受激瑞利散射为谐振腔提供了附加反馈,不仅压窄激光信号的线宽,而且使得受激布里渊散射的阈值迅速降低。     

一种角速度信息辅助的行人计步参数检测方法

在穿戴腰式行人导航系统中,行人做弯腰、上下蹲等原地起伏动作时会引起传统峰值检测法步数检测误差。为补偿此项误差,在对人体腰部运动特征分析基础上,提出一种引入角速度信息辅助的行人步数检测方法。此方法先提取人体前向、侧向角速度信息来判断行人是否前进,并联合垂向加速度计输出的峰值信号,进行组合步数检测。在对27组引入原地起伏动作的行走实验中,应用峰值检测法和本文方法检测步数的平均准确率分别是85.8%、98.84%。实验结果表明,提出的方法能有效减少原地起伏动作导致的步数误差,且具有较高的可靠性。     

脉冲激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏.建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了单脉冲及多脉冲激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以1064 nm波长激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的温度分布.研究结果表明:脉冲激光与组织的热效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光能量、焦斑半径、重复频率等.     

CMM形状测量任务的不确定度分析与评定

研究了坐标测量机(CMM)形状测量任务的不确定度评定问题,实现了CMM形状测量的不确定度快速、可靠地评定。给出了测量不确定度评定与表示指南(GUM)和蒙特卡洛随机抽样两种不确定度合成方法,平面度测量实验验证了不确定度评定方法的可行性,实验结果表明:GUM确定的不确定度精度意义不可靠,扩展不确定度相对于实际情况扩大了11.1%; 解决CMM形状测量任务的不确定度评定问题,具有较强的典型性和代表性,可有效地应用于解决其他精密仪器的不确定度评定问题。