数显机床的非线性定位误差补偿系统

通过对装有光栅数显装置的机床及测量设备工作台定位误差的检测分析，提出了一种非线性定位误差在线补偿方法，并设计研制了一套具有非线性误差在线补偿的光栅数显系统，利用这套系统对机床工作台进行补偿前后的实测数据显示，可将系统定位精度提高一个数量级。     

空间光通信中位置敏感器件(PSD)的性能分析

研究了使用PSD的空间光通信粗跟瞄系统对光束的位置分辨率。通过理论计算和实验得知,当入射在PSD光敏面上的信标光功率约为2.8 μW时,粗跟瞄系统的位置分辨率约为12.6μm。同时,通过计算机模拟,对PSD的线性度进行了理论值和实验值的对比。     

机床空间位置误差平面光栅测量补偿及实验验证

针对三坐标立式加工中心的21项几何误差,作者提出了利用平面正交光栅检测机床空间位置误差的方法,并建立了机床空间位置误差与几何误差的关系模型;其次,提出了人工神经网络机床空间位置误差离线补偿的数学模型;最后,通过机床误差测量实验和对实验数据的可视化处理,验证了该方法在机床误差补偿应用中的可行性,为机床位置误差的补偿提供了新思路.     

PSD用于空间角度测量的研究

空间角度测试技术在航天和国防技术中具有广泛的应用前景.本文通过对空间角度测量方法的研究,设计了以高灵敏的光电位置敏感器件(Pos ition Sens itive D etectors,PSD)作为探测器,半导体激光器为光源的空间角度测量系统,并对测试系统的测试原理及测试光路、电路进行了分析和说明.实验结果表明:该测试系统与原有的检测装置相比较精度和灵敏度等参数都有明显提高,在±1°的角度范围内相对误差仅为±0.0015%,分辨率可达到2.4.′本测试方法可应用于其它类似于大型回转构件的空间角度实现非接触测量,对今后深入开展这方面的研究有一定参考意义.     

一种光电位置敏感器件温度补偿方法研究

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服温度的影响,以提高检测的精度和可靠性。分析了光电位置敏感器件(PSD)的温度特性,表明测量范围较宽时,传感器的输出易受环境温度的影响,并且成非线性。提出一种基于神经网络共轭梯度算法的光电位置敏感器件温度补偿方法.利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在不同环境温度下传感器输出与其实际感受的电压值之间的非线性映射关系,实现光电位置敏感器件温度补偿。实验结果表明,该方法不仅能有效地消除温度的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出。     

高速精密定位平台的偏摆误差实时补偿

针对二维直线运动平台末端出现偏摆误差、降低平台直线运动精度的现象,研制了一种新型的基于偏摆误差实时补偿的高速精密定位平台.基于电容式微位移传感检测技术,建立了新型精密定位平台的偏摆误差检测模型.采用赫兹接触理论,建立了滚珠导轨副的刚度模型,进而建立了基于滚珠丝杠驱动、直线滚珠导轨副支撑的宏动工作台的偏摆振动模型.实验结果验证了宏动工作台偏摆振动模型的有效性;采用微动工作台进行宏动工作台直线运动偏摆误差的实时补偿,新型精密定位平台的性能得到较大改善.     

并联六坐标测量机的误差模型和误差补偿

为了探讨并联坐标测量机的机构原始误差和测量过程误差引起测量结果的偏差,在并联六坐标测量机的位置分析基础上,依据矩阵全微分理论,提出了机构原始误差与测头的位置和姿态误差模型。研究了机构参数误差变化对测头的位置和姿态误差的影响,明确了减小测头误差的主要途径是提高测量机零部件的机械加工和装配精确度,严格控制角度误差,给出了在机构参数存在误差的情况下,采用误差直接补偿法修正测头位置和姿态的方法,仿真验证表明,采用软件误差直接补偿法,可以明显提高测量准确度。     

基于神经网络算法的一维PSD非线性修正

分析了PSD(position sensitive detetor)的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出一种基于神经网络的PSD非线性补偿方法,利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在PSD输出与其理想值之间的非线性映射关系,实现PSD非线性补偿．从而使PSD的非线性区获得了与线性区近似的线性度．实验结果表明,该方法能有效地消除非线性的影响,在神经网络的输出端得到期望的线性输出．     

减少和补偿直流电桥非线性误差的方法研究

分析了直流电桥桥臂电阻阻值变化引起电桥输出产生非线性误差的原因,提出了减少和补偿非线性误差的几种方法。     

一种新的机动平台红外单站被动定位算法

介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法．该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离．适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相对运动模型，具有定位精度高、体积小和便于机动的特点．该算法对可见光成像单站被动定位同样有效．     

一种数码相机定位模型的求解算法

为了解决数码相机定位问题,利用双目定位法,在确定物平面坐标系与像平面坐标系的坐标变换矩阵的基础上,提出了一种同侧共切线算法,结合算例证明了这种算法可以有效地求解此坐标变换矩阵。     

阵元位置误差校正Toeplitz预处理算法

MUSIC等为代表的高分辨DOA算法通常以精确已知的理想阵列模型为前提,由于实际天线阵列的位置误差必然存在,因此算法的性能必将受到严重的影响,甚至失效.本文通过深入分析阵列位置误差对阵列接收数据协方差矩阵的影响,提出了一种基于对接收数据协方差矩阵作Toep litz预处理来校正阵列位置误差的方法,同时结合特征值重构方法进行联合迭代运算,以便更加有效地抑制阵列位置误差的影响.理论分析和计算机仿真表明,所提方法能够有效地改善MUSIC算法的稳健性,提高多目标信号的角度分辨能力.     

蒸汽发生器单神经元自适应PSD控制策略研究

蒸汽发生器水位是核动力装置安全运行的重要参数，为了将水位更好地控制在要求的范围内，采用PSD控制规律，结合自适应和单神经元的智能控制方法，研究一种采用递进式学习方法的神经元自适应控制算法，设计了蒸汽发生器水位单神经元自适应PSD智能控制器。这种控制器能较快的控制抑制住水位的变化幅度，具有超调小、衰减快、过渡时间短、无静差的优点，具有很好的适应性、鲁棒性。     

用PSD精确测量软质低反光材料

介绍一种适用于软质低反光材料检测的半导体激光位置探测器ＰＳＤ,用半导体激光器和位置探测器件及相关光学数控系统来测量软质低反光材料,进行无接触式高精度测量,被测件表面不损伤,无擦痕、不变殂,测量精度高、分辨率高。     

空间四站时差定位算法及其性能分析

针对空间四站时差定位问题,提出一种直接目标位置求解算法。所提方法利用时差测量方程,先通过将目标位置坐标表示为目标相对于参考站径向距离的函数形式,再求解目标径向距离的二次方程,即可获得径向距离的估计值,进而实现目标位置坐标的估计,很好地解决了空间时差定位算法的求解问题。其中不仅讨论了所提算法解的存在性,而且分析了观测站几何配置对算法模糊区域的影响,最后对时差定位算法的定位精度进行了分析。     

硅微机械陀螺信号非线性补偿算法的研究

由于无驱动结构硅微机械陀螺的特殊性,其输出信号受自转频率的影响很大,为非线性的,这种动态特性使陀螺无法实用化,因此提出了一种适合该陀螺信号非线性补偿的新算法,通过补偿理论分析,软件程序编写和调试,硬件电路的构建,实际测试的陀螺仪输出信号和补偿后陀螺仪输出信号的对比,论证了该非线性补偿算法的可行性,并且由实际数据验证了该算法的补偿误差较小,精确性很高。证实该算法可以消除由载体自转引起的陀螺信号的误差,最终使陀螺仪输出信号的幅值只与输入角速度之间呈线性关系,稳定性得到增强。从而完善了硅微机械陀螺信号处理系统,使陀螺实用化。     

城市轨道交通车站双层选址模型

为保证城市轨道交通车站选址的合理性,避免建成后分担率低的情况,建立基于既定线路和候选车站的双层选址模型.上层模型以客流量最大为目标,且在对候选车站进行客流量预测时,建立地理加权回归模型.下层模型考虑经济属性,将乘客出行成本和运营方成本作为城市轨道交通综合交通成本,以单位乘客综合交通成本最小为目标.通过对比多个启发式算法,确定基于模拟退火算法的求解流程.以哈尔滨地铁1号线为例,运用所建立模型对该线路的车站进行重新选址.结果表明:采用该模型所得到的车站选址方案其各车站每日上车乘客量之和为191 553人,较现有的177 010人,增长了14 543人,增长比例为8.2%;而新选址方案的牵引能耗成本为每日15 972元,较现有车站的17 501元,减少了1 529元,减少比例为8.7%。所建立的城市轨道交通车站双层选址模型能同时保证选址结果的社会效益和经济效益.     

Neural adaptive PSD decoupling controller and its application in three-phase electrode adjusting system of submerged arc furnace

Taking three-phase electrode adjusting system of submerged arc furnace as study object which has nonlinear, time-variant, multivariable and strong coupling features, a neural adaptive PSD(proportion, sum and differential) dispersive decoupling controller was developed by combining neural adaptive PSD algorithm with dispersive decoupling network. In this work, the production technology process and control difficulties of submerged arc furnace were simply introduced, the necessity of establishing a neural adaptive PSD dispersive decoupling controller was discussed, the design method and the implementation steps of the controller are expounded in detail, and the block diagram of the controlled system is presented. By comparison with experimental results of the conventional PID controller and the adaptive PSD controller, the decoupling ability, adaptive ability, self-learning ability and robustness of the neural adaptive PSD dispersive decoupling controller have been testified effectively. The controller is applicable to the three-phase electrode adjusting system of submerged arc furnace, and it will play an important role for achieving the power balance of three-phrase electrodes, saving energy and reducing consumption in the process of smelting.     

多基地雷达空间定位算法和精度比较

本文在三基地雷达二维定位最佳算法的基础上,充分利用各站测量信息,在不增加设备的前提下,推导出三基地雷达三维空间的最佳定位算法,并加以仿真。结果显示,在均匀布站和直线布站两种方式下,空间相关数据压缩算法比独立数据压缩算法更加有效地提高了目标定位精度,特别是较好地改善了发射站附近区域的定位性能,有效解决了双基地雷达空间定位的基线盲区问题。直线布站定位性能略优于均匀布站,三基地定位性能明显优于双基地定位性能。