激光内径测量系统参数校正及算法优化

基于激光位移扫描的大尺寸内径测量系统中,测量数据存在多个系统误差参数并易受到粗大误差的影响.在分析该系统工作原理的基础上,分析了测量传感器安装倾斜误差和回转臂偏心误差,并提出了相应的校正补偿方案.针对动态测量、管壁划痕、斑迹等引入的粗大误差对测量数据的最小二乘圆拟合精度影响较大的问题,提出了一种剔除粗大误差的方法:根据最小平方中值法构建基准圆,剔除孤立点,再用最小二乘法拟合,实验结果表明该算法的精度优于直接最小二乘法5倍.     

基于激光扫描法检测电缆高温压力项目的标准化研究

针对我国目前电缆高温压力试验主要依靠人工进行测量,效率低下、测量精度不高、标准化程度较低的问题,本文设计一套自动测试装置及软件。设计的测试系统通过软件对运动控制板卡发送指令,从而驱动电机实现对装有电缆夹具的二维移动平台的移动控制,同时激光传感器采集数据,利用软件对采集的数据采用滑动滤波算法去噪,为满足压痕深度准确度的需要,本文设计了差分算法,通过对滤波后的数据组成的数据相邻数据做差分计算,通过差分正负判断压痕是否存在及所在位置;设计了最小二乘法曲线拟合,对非压痕数据进行最小二乘拟合得到直线,计算压痕最低点到最小二乘拟合直线的距离获得压痕深度。     

电容分压型电子式电压互感器温度补偿

电容分压型电子式电压互感器的测量精度受环境温度影响产生温度漂移,会引起较大的测量误差和保护误动作,需要对测量结果进行修正;分析了环境温度与测量结果之间的联系,提出了利用最小二乘算法对策略数据进行分析、处理,从而解决电子式互感器温度漂移的问题。     

采用加权最小二乘法的恒星校正研究

针对光电探测设备恒星校正过程中的时效性问题,本文分析了产生时效性的原因以及在时效性存在的情况下,人们期待的两种方式。在此基础上,提出了基于加权最小二乘法拟合求解算法。算法能够实现两个方面的功能:提高了在局部区域内校正的精度;提高了在实时引导使用过程中的引导精度。本文依据两种情况,采用外场试验数据进行了仿真,验证了算法的可行性和有效性。     

圆度误差的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法评定精度之比较

目的在于寻找符合最小条件的圆度误差评定方法。首先详细介绍圆度误差评定的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法的算法模型与实现方法;然后,在三坐标测量机上对被测圆进行采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法对给定圆进行误差评定。结果表明,最小包容区域法评定精度最高,最优函数法评定精度次之,最小二乘法评定精度较低。     

重载并联六维力传感器及静态标定

针对传感器重载小尺寸需求,提出一种具有混合分支的重载并联六维力传感器,分析了其结构特点和测量原理。搭建了重载并联六维力传感器标定系统,为改善维间耦合及制造误差等对测量精度产生的影响,从标定算法及模型优化方面对其进行了研究。分别利用最小二乘法和BP神经网络算法对加载实验数据进行了处理,分析结果表明BP神经网络算法要明显优于最小二乘法,并通过数据随机分组测试验证了结果的正确性。基于BP神经网络,提出了一种基于人工鱼群算法的BP神经网络算法,并采用优化后的BP神经网络标定算法对实验数据进行了计算分析,结果表明优化后的BP神经网络计算结果较好且稳定,不易陷入局部极值。     

雷达动态精度快判方法研究

为提高雷达动态精度评估工作效率,首先针对基于误差分组的原有精度统计方法只能适用于事后处理、自动化程度低的问题,在数据录取频率不小于20 Hz条件下,给出一种基于中值的雷达瞬时精度估计方法,简化精度统计相关过程;然后给出一种双门限精度快判方法,用精度指标和超标率两个门限,在测量过程中分两步对雷达瞬时精度进行评定;最后针对典型精度指标在其他情形下或直接用于评定雷达瞬时精度时适用程度下降的问题,提出一种雷达精度指标实时等效换算构想。典型实测数据测试表明,实时换算精度指标更能反映随着目标位置等因素变化雷达精度自身的起伏变化,用它对某高低角随机误差瞬时精度进行快判时,超标点数为0,避免用典型精度指标进行快判时因雷达精度正常起伏变化造成的538个误判超标点。     

非线性动态WPLS航煤干点软测量

针对炼油工业过程存在的多变量、非线性和数据动态性问题,提出一种自回归移动平均模型与径向基函数-加权偏最小二乘相结合的非线性动态建模方法。首先建立基于径向基函数-加权偏最小二乘方法的软测量模型,然后利用自回归移动平均模型对数据进行时序分析校正,将动态误差信息加入到模型中去,实现模型的动态装换。将该方法应用到加氢裂化航煤干点的软测量建模中,从而获得比径向基函数-加权偏最小二乘算法更高的预测精度。     

共面多目标交会方法及误差分析

针对多台弹道相机使用前方交会方法进行地面附近同时多炸点目标测量时出现大量假目标问题,本文提出剔除共面多目标交会产生的假目标方法和提高测量精度的偏最小二乘多元回归分析方法.该方法根据多台测量分站交会点共面差,剔除交会产生的假目标;将属于该目标的多个测量数据,采用偏最小二乘多元回归分析方法,求出目标点在大地坐标系的最佳估计值.实际数据结果表明,该方法有效地识别20个以上同时爆炸的共面目标,与两站交会方法相比,偏最小二乘方法减小测量误差6"以上.     

牛顿环测量中数据的权和不确定度

本文阐述了牛顿环测量中的数据是非等精度的和在数据处理中权的选取及不确定度的分析，以及在非等精度下的最小二乘法的处理。     

阵元信号相幅非一致性对波束形成的影响

在波束形成技术中,由于各输入通道相幅的不一致性和阵元位置的误差,而将影响波束形成性能.本文以小型舷侧阵为研究对象,首先介绍了含有误差分量的波束模型,并推导了含有误差分量的波束输出能量模型.然后分别从阵元的相位误差、幅度误差和位置误差三个方面着手,理论分析和计算机仿真相结合,详细介绍了它们对波束形成的影响,对工程应用具有现实的指导意义.     

电子天平零点误差的确定及应用

按照电子天平检定规程的要求,所有示值误差应是对零点误差修正后的修正误差,但规程并没有给出零点误差测试的方法,因此,如何确定电子天平的零点误差,长期困惑着从事天平计量的工程师。本文旨在探讨电子天平零点误差的确定方法,以用于电子天平检定/校准过程中对示值误差的修正,从而满足规程的要求。     

主轴回转运动精度的评定误差

利用刚体平面运动的瞬心理论,把主轴的回转运动作为刚体的平面运动来研究,定义了主轴的回转轴心误差的概念。提出了用回转中心误差定义的车削类主轴回转运动精度的评定误差和用回转轴心误差定义的镗削类主轴回转运动精度的评定误差的概念。并解决了加工精度与主轴回转运动精度的定量关系。     

误差分析及巧用

任何一次测量，总是不可避免地存在测量误差。文章分别给出了系统误差和随机误差传递一般公式，以及特殊特殊情况下的变形公式，并结合实例介绍了其应用技巧，同时也说明了系统误差和随机误差的转化情况。     

压陷式眼压计检定结果的测量不确定度分析

本文阐述了压陷式眼压计检定结果的测量不确定度，具体分析了示值误差和质量误差的不确定度。     

工业机器人空间运动轨迹的挠度误差

通过对工业机器人空间运动轨迹的几何特性的分析，提出了工业机器人空间运动轨迹的挠度误差的概念，同时证明了它与轨迹成形误差之间存在着矢量关系，最后，给出了挠度误差的求解公式，阐述了研究挠度误差的意义。     

Full-field phase error compensation method based on relationship between unwrapped phase and phase error

The three-dimensional reconstruction in phase-measuring profilometry (PMP) usually involves the phase error caused by the gamma effect of the projector. In this study, the relationship between the unwrapped phase and the phase error of every pixel is analysed, and an effective full-field phase error compensation method based on this relationship is proposed for the reduction of every pixel error. In our optimized PMP system, the full-field phase error can be detected by directly fitting the unwrapped phase of the reference plane. In addition, the relationship between the unwrapped phase and the phase error can be established by creating a phase-error lookup table for the phase error compensation of every pixel. The experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method in practical PMP, and the measurement errors can be reduced by a factor of least 10.     

一种基于EMD的系统误差分离方法

现有的测量误差分离方法大多需要预先确定误差的变化特征和基函数,而基函数的选取没有明确的标准.该文提出了一种采用自适应分解的经验模态法对周期较大的系统误差进行提取和自相关分析与经验模态相结合的分解法对周期较小的系统误差进行提取的方法.通过实际仿真结果表明,自相关分析与经验模态分解法不需要确定误差特征就能够成功分离系统误差与随机误差,达到了预期效果.     

A recipe to detect the error in discretization schemes

The necessity for a reliable measure of the discretization error arises in adaptive mesh refinement and in moving mesh adaptation. The present work discusses a detector of the discretization error based on the interpolation reconstruction of the operators. The technique presented here is named operator recovery error source detector (ORESD). Its main features are: First, the technique is based on the operators being discretized and does not require any user intervention or any a priori knowledge of the solution or its properties. Second, the ORESD is an a posteriori error indicator, but it is shown to be consistent with the a priori error provided by the modified equation approach. Third, the technique is based on the operators being solved and is tailored to the specific problem at hand. Four, the technique is simple and is based on a small stencil, resulting in a very inexpensive error detection. In the present work, the ORESD is derived and applied to two tutorial examples: divergence and gradient. With the aid of the two examples and using the general derivation, the ORESD is then applied to the gas dynamics equations. Two benchmarks are used to test the performance. First, a shock tube problem is solved (Sod's benchmark) in a Lagrangian and in a Eulerian frame. Second, the Colella's wedge problem is solved using CLAWPACK. Finally, the ORESD is applied to the 2D Poisson equation on a uniform and on a non‐uniform grid to test the application to elliptic problems. In all examples the operator recovery error source detector succeeds in detecting the real sources of error. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.