表面粗糙度测量中的稳健样条滤波算法

研究了表面异常信号对国际标准样条滤波器的影响.引入稳健统计学思想对样条滤波器进行了稳健处理,增强样条滤波的稳健性.利用该算法对实际表面进行测量,其结果表明:能够可靠地获得评定中线,实现表面信息的无失真提取和分析,与原有国际标准样条滤波器相比,稳健性更强.     

B样条滤波器建立表面轮廓中线的方法

根据离散B样条函数的Z域表达式，B样条空间中对信号的拟合和分解可以表示成FIR滤波器和IIR滤波器的滤波过程，再结合变分原则，构建了表面粗糙度测量中用于确定中线的B样条滤波器。将零相移滤波技术应用到B样条滤波器的实现中，得到了相应的差分方程。对一实际工件表面轮廓进行了实验，验证了该方法的可行性，该滤波器同样具有零相移的特性，与其它方法相比，其具有计算效率高的优点。     

表面测量中高斯滤波器的B样条函数实现方法

提出一种新的高斯滤波器B样条函数实现方法。在B样条函数理论基础上,通过对变分原则引入约束条件的方法,并结合小尺度高斯滤波器级联的特性,得出了高斯滤波器的逼近滤波器。其与高斯滤波器的最大幅度偏差小于1%,并且也具有零相移的特性。在相应的滤波算法中,包括了一级零相移滤波和一级加权滤波,只进行二次循环,算法结构简单,计算效率高。对实际表面测量数据进行应用试验,能够满足高斯滤波器实现方法高精度、高效率的要求。     

三角窗逼近法实现高斯滤波器

在中心极限定理和逼近理论的基础上,提出了一种用三角滤波器的级联来实现高斯滤波器的新方法.根据三角窗函数的对称性和三角滤波器的递归性,给出了高斯滤波器的实用逼近算法.实验表明,与传统的高斯滤波方法相比,新方法算法简单,计算效率高,且易于实现.     

一般样条滤波器及其在表面计量中的应用

提出了样条滤波器的一般化表达式,由该表达式可以构造线性样条滤波器、稳健样条滤波和一般样条滤波器。一般样条滤波器保留了部分线性样条滤波器的特性,又具有稳健性。采用Tucky估计,分别采用一般样条滤波器、线性样条滤波器与稳健样条滤波器在表面计量中进行了对比实验,实验结果表明:当表面存在明显的深谷和尖峰时,采用稳健样条滤波器更为合适;当表面近似服从正态分布时,三种滤波器得到的表面粗糙度参数比较接近。     

一种新型稳健样条轮廓滤波器

在表面计量学中,通常利用轮廓滤波器提取轮廓中线作为表面评定的基准线。由于传统轮廓滤波器极易受到划痕和深谷等奇异信号影响而产生失真甚至错误的中线,为了增强其稳健性并保证评定精度,国际标准中给出了两种替代滤波器,即稳健型样条滤波器和高斯回归滤波器。然而,这两种滤波器的构造原理和实现算法迥异,其滤波特性差异较大,从而导致对同一表面具有不同的评定结果。为解决这一问题,提出将M估计权函数与样条滤波器相结合构造了一种新型稳健样条滤波器。该滤波器不但具有更强的抗差能力,其计算效率也远高于国际标准推荐的稳健滤波器。更重要的是,大量实验表明,其滤波特性与高斯回归滤波器接近,该滤波器的应用有助于表面评定标准的传递和测量结果比对。     

稳健样条滤波快速算法及其在磨损表面的应用研究

基于国际标准ISO/TS 16610-22中提出的样条滤波理论,针对磨损表面形貌数据量庞大导致滤波方程求解时间长的问题,提出了一种基于追赶法的样条滤波快速算法.通过对磨损表面的仿真和实验测量数据的滤波进行计算,结果表明:该算法计算效率高、占用内存少;将该算法应用于基于M估计的稳健样条滤波求解中,既能有效避免因磨损表面畸...     

广义B样条滤波器在表面形貌测量中的应用

摘 要：为了提取工件表面轮廓中线,给出一种基于三阶广义B样条函数的数字光滑滤波器。首先由线性方程微分方程推导出广义B样条函数。接着,利用广义B样条函数和变分公式结合推导出数字平滑滤波器,该数字平滑滤波器由一IIR滤波器和间接广义B样条变换组成。然后,给出了数字平滑滤波器的具体的递归算法,并且证明了该滤波器的通用特性。最后提取了一实际工件表面中线。实验结果表明：该滤波器具有比高斯滤波器更好的截止特性,该算法利用普通计算机提取11200点数据表面中线仅耗时0.002秒。该滤波器具有可调平滑性,零相移特性,克服了传统三阶样条插值的曲率低和振荡的缺陷,其递归滤波器的具体算法,算法简洁,效率高。     

基于神经网络的表面粗糙度识别算法在单片机系统上的实现

＠杨国田＠张玉￥东北大学研究生院￥东北大学机械工程学院１引言表面粗糙度的非接触测量方法在精密加工表面的测量中占有十分重要的地位。在众多的非接触测量方法中,激光散射方法［１］尤其适合于光滑表面的测量。该方法的核心是采用某种算法对散射光的强度分布进行处理和分析...     

自适应滤波器中LMS算法的应用

论述了自适应滤波器的工作原理,介绍了传统的LMS算法原理,叙述了改进性LMS算法的种类及比较.介绍LMS算法在噪声对消中的应用.     

A Robust Spline Filter on the basis of L2-norm

We aimed to develop a sort of Robust Spline Filter that is much less sensitive to outliers than the ordinary Spline Filter. This new Robust Spline Filter is based on the concept and definition of the Spline Filter that was introduced by M. Krystek. This newly developed Robust Spline Filter inherits all the advantages directly from the ordinary Spline Filter. The L₂-norm based robust algorithm is proposed and the computational procedure is described and illustrated. By applying this Robust Spline Filter to several measured datasets, its effectiveness was demonstrated in contrast with the ordinary Spline Filter. This new filter can be also developed for any continuous plane curve and space curve based on the one-dimensional curve theory.     

样条曲线插补速度规划算法的研究

设计了一种适合多种样条曲线（三次样条曲线,Bezier曲线和B样条曲线）插补算法,通过速度控制前瞻缓冲区设置,在保证加工精度的基础上,实现了系统在样条曲线插补过程中加减速处理,改善了插补速度曲线,并满足了机床加减速性能要求。     

面向高速加工的样条曲线实时插补算法

数控加工追求更高的加工效率和光洁的加工表面,但大多数样条曲线插补算法是根据进给速度、最大合加/减速度和合加加速度来设计的,并没有考虑如何充分利用单轴的最大加减速能力。提出一种时间近似最优的样条曲线实时插补算法,它面向数控系统对高速加工的需求,在考虑机床动态性能的基础上,充分利用单轴的最大加减速能力,以达到理论上近似最优的加工效率。同时该算法通过预处理求速度限制曲线、速度曲线反向链接和平滑处理三个步骤求出满足加工精度以及机床单轴的最大加速度、加加速度等约束条件的加工速度曲线,能有效提高加工表面的粗糙度。仿真结果表明,该算法在有效提高加工效率的同时,能实现对减速点的精确定位,得到光滑的加工速度曲线。     

基于AutoCAD平台的样条曲线逼近算法研究

介绍了在AutoCAD平台下采用曲率圆法圆弧段逼近样条曲线的过程,并对逼近误差进行了分析,表明其满足曲线加工的要求.该方法误差容易控制,逼近精度高.     

粒子滤波算法的综述

首先介绍粒子滤波的特征及算法分类,然后对其关键技术进行了归纳分析,并给出了粒子滤波的一些典型应用成果,最后指出了粒子滤波技术亟待解决的一些热点和难点问题。     

二阶连续的多项式样条插补算法研究

针对计算机数控系统的高级样条曲线直接插补控制问题,建立了笛卡尔空间坐标系下能通过已知多点并在首末端点为给定切矢量的二阶连续的多项式样条曲线的数学模型,基于该模型,提出了相应的插补格式及其C＋＋实现方法,并给出了该样条插补预处理和实时插补计算方法,同时还建立了插补算法的精度和速度计算模型。实例计算表明：所提出的样条插补方法在满足较高进给速度的情况下,逼近精度可达0·5μm。