基于具有捕获功能的MCU实现高精度M/T法

为解决传统基于捕获功能实现的M/T法中存在的问题,改善了捕获机制,并在软件上采用二次重读的方法,确保高频时钟计数与反馈脉冲计数的严格对应。测量的绝对误差小于一个高频时钟周期,且与数据采集周期无关。理论推导和实验数据表明,该方法实现简单,测速范围宽,精度高。     

基于模糊自适应控制的高速雕刻机改进

为改善雕刻机存在的控制精度和效率低的问题,利用基于DSP的M/T测速方法和自适应模糊PID控制方法提高了控制系统的精度和效率。分析了雕刻机的工作原理和存在的不足,提出了改进方案,设计了自适应模糊PID控制器,并利用重心法对控制量进行了反模糊化。仿真和实际应用表明该方法在控制精度和工作效率方面均有较大改善。     

基于FPGA的旋变解算与M/T测速接口设计

旋变解算采用专用解码芯片为硬件核心,解算精度高、速度快、抗干扰能力强。利用该专用解算芯片提供的光编脉冲接口可以与FPGA控制核心进行对接,进而设计出能够根据转速区间自行调节脉冲分辨率能力的M/T测速算法,可以大大扩展高低速的测速范围。该系统能够以40 k Hz的采样频率向伺服系统提供位置、速度信息。     

基于模拟退火算法的数控机床热误差补偿方法

为提高数控机床的精度,基于模拟退火算法设计数控机床热误差补偿方法,分别建立机床内部零件沿X轴、Y轴、Z轴方向做平移与旋转运动时的变化矩阵,计算电动机与轴承的发热量,二者相加后就可以得到高速运动下机床发热量。基于模拟退火算法建立热误差偏移补偿模型,获得系统温度的状态参量,得到温度下降后求和单元的传递函数,计算偏移补偿模型内X轴、Y轴、Z轴上经过多次迭代后的位置。设计数控机床热误差补偿算法,得到数控机床热误差补偿结果。实验结果显示,该数控机床在Y轴上的热误差值较小,但是在X轴与Y轴上的热误差较大,经过误差补偿后,其热误差分别降低至1～2 m m和0～1 m m,可见该热误差补偿方法效果较好。     

基于单纯形优化算法的圆度误差检测技术研究

最小二乘法圆度误差评定过程中,采用非线性方程组寻找最优圆心及半径较难。若简化成线性方程组,则对测量点有严格的限制要求,而较多零件又无法满足这些限制要求。针对这些难题,提出采用单纯形优化算法评定圆度误差。该方法可满足快速处理测量数据、精确评定误差的需求,对测量点无任何限制要求。实验证明,该方法简单易操作,误差评定精度较最小二乘法、区域搜索等方法有一定提高。已用于实际工件测量,对后续测量有较强的指导意义。     

一种基于LabWindows/CVI的速度和加速度测量方法及应用

介绍了一种基于虚拟仪器LabWindows/CVI的M测速法和加速度方法,并将其应用在某火炮随动系统负载模拟仿真半实物试验台被试电机的测速上。系统涵盖硬件和软件的设计,硬件选用了增量式光电编码器、光栅编码采集卡和伺服电机。测速过程中虚拟仪器Labwindows/CVI能够较准确地测出光栅编码采集卡在固定时间内所采集的脉冲个数,并以此脉冲数通过计算及平滑滤波得到准确的速度。通过试验证明测速的实时性和准确性较高,完全满足随动系统负载模拟仿真的高实时性和准确度的要求。     

基于单目视觉的仓储物流搬运AGV累积误差检测方法研究

双轮差速驱动搬运AGV在实际运动过程中,由于传感器读数误差和机械传动误差会产生运动累积误差,针对该问题,文中提出一种基于单目视觉的误差检测方法。首先采用基于栅格分割、聚类的方法提取二值图像中的定位块并使用平均值算法计算定位块的中心点;然后根据定位块中心点的相对位置关系建立误差检测计算模型;最后通过实验对本方法进行验证,位置和航向角检测结果误差分别小于1 mm和1°,证明所述方法具有较高的检测精度。该方法对硬件要求低,具有较高的实用价值。     

基于时域线性插值的信号周期方法及误差分析

信号周期或信号基波周期的准确测量是周期信号分析的重要环节.基于时域线性插值的周期检测方法是非同步采样情况下的常用方法,该算法通过计算信号与设定阈值的交叉点间的时间间隔来获得信号周期.插值算法的测量不确定度主要受到阈值、采样频率和信噪比3个因素的影响,推导出了3个影响因素与测量误差之间的关系式,并进行了理论分析.仿真实验证明,通过选取信号平均值作为阈值,提高采样频率,利用带通滤波器降低噪声干扰等方法,可有效地减小插值算法测量误差,提高测量准确度.时域插值算法在谐波分析仪中的应用验证了该算法的实用性.     

基于海鸥算法的圆柱度误差评定方法

圆柱体零件的几何精度直接影响到机械设备的总体性能,而圆柱度误差是圆柱体零件的几何误差之一,对圆柱度误差进行精确测量和评估十分重要。针对最小区域圆柱度误差评定能否达到全局最优的问题,提出了一种基于新型元启发式海鸥算法(SOA)的圆柱度误差评定方法。首先,对圆柱体轮廓要素的提取进行了阐述,并建立了基于最小区域法的圆柱度误差评定模型;然后,介绍了海鸥优化算法中海鸥的位置更新原理、算法的优化准则和算法流程;最后,用Talyrond 585LT圆柱度仪提取了6个圆柱零件的轮廓数据,并进行了评定,通过对比不同种群数的优化结果,找到了最佳种群数,同时将其所得结果与采用遗传算法(GA)所得结果进行了对比。研究结果表明：种群数的选择对海鸥算法的优化结果影响较大,在种群数为30时能达到最优解,其精度比遗传算法高,其运行时间随着种群数的增加而增加。海鸥算法优化过程稳定,在评定最小区域圆柱度误差(MZC)方面有较好的适应性。     

基于序列二次规划算法的圆柱度误差评定方法

圆柱的形状误差为研究对象,为提高圆柱体形状误差评定精度,增强其理论和工程应用价值,提出一种基于序列二次规划算法的圆柱度误差评定方法。定义了测量点到圆柱面的符号距离函数,建立了圆柱度误差评定的数学模型,应用最小二乘方法将圆柱进行粗定位,将拟合圆柱和测量点进行坐标变换简化了误差评定数学模型,运用运动几何学的知识和序列二次规划(SQP)算法解决了满足最小区域原则的圆柱度评定的优化问题。实验结果表明:提出的圆柱度的评定算法稳定性较好,效率和精度较高,所得到的误差值是有效的。     

基于混沌机理的圆度误差测量数据的处理方法

介绍了基于最小二乘圆法的圆度误差的评价方法。为了防止搜索求解过程中出现局部最小的问题,提出了基于混沌机理的圆度误差测量数据的搜索算法,试验表明该方法具有较好的全局最小特性。     

基于ICA的动态测量误差分解重构方法

提出了利用独立成分分析（ICA）方法对动态测量误差进行分解重构的方法。详细介绍了利用ICA方法进行误差分解重构的基本算法,利用三坐标测量机和双频激光干涉仪设计了动态测量误差测量装置,并进行了实验。分别利用自适应滤波、小波分析和ICA方法对动态误差数据进行处理,分离重构线性变化、周期变化的系统误差和动态随机误差。研究结果表明,要精确分析动态测量误差和辨别误差组成成分,必须充分应用测量得到的误差总体样本进行分析。与自适应滤波、小波分析两种方法相比,利用ICA方法可以更有效地精确分离重构线性变化、周期变化的系统误差和动态随机误差。     

自动加减速算法对数控加工误差的影响

研究了数控装置指数加减速控制算法,分析了稳态与动态位置误差产生的数学模型以及它们对螺纹和转角切削等数控加工的误差,提出了消除或减小加工误差的方法.     

并联六自由度平台机构机械误差分析与检测

分析了影响并联六自由度平台机构姿态控制误差的因素,认为在位置精度要求较高的场合,处因机械加工、安装地平台姿态控制精度的影响是关键之一。由此引入了通过测量平台的系列变化姿态间测量计算平台实际结构参数,并在控制软件中进行补偿以减小误差提高姿态精度的方法。针地测量随机误差对测量计算结果的影响,提出了改进措施。     

基于仿增量算法的圆度误差快速准确评定

提出按最小外接圆法和最小区域法评定圆度误差的仿增量算法.将工件轮廓看作一个点集,并在其中建立可以确定圆(环)的子集.若子集确定的圆(环)包容原点集,则可得到相应的圆度误差;否则每次给子集增加一个在包容区域外的点构成新子集,确定包容新子集的圆(环)并去掉其中不在圆(环)边界上的点.证明了该算法是单调收敛的.同时还提出以按最小外接圆法评定圆度误差时在包容边界上的点为最小区域法初值的新思路.该算法概念清楚、模型简单,易于在计算机上实现.几个实际零件圆度误差的评定验证了算法不仅正确,而且结果准确,耗时极少.     

基于遗传算法和分割逼近法精确计算复杂曲面轮廓度误差

在超精密复杂零件加工与检测技术中,高精度轮廓度误差的评估方法一直是一个研究重点。在分析研究现状基础上,阐明精确计算复杂曲面轮廓度误差需要解决的关键问题,阐述复杂曲面轮廓度误差定义,建立复杂曲面轮廓度误差的数学模型。在分析基于NURBS描述复杂曲面特点基础上,提出分割逼近法计算测点到曲面的最小距离快速简便算法。分析传统遗传算法存在计算精度与编码长度、计算工作量之间的矛盾,提出改进型归一化实数编码的遗传算法,建立相应的交叉算子和变异算子,确立分割逼近法和归一化实数值编码遗传算法相结合计算复杂曲面轮廓度误差的具体步骤。该算法易于计算机实现,且计算精确度高,可以达到任意给定的精度,非常适用于三坐标测量机。     

基于PCA与蚁群算法的机械故障聚类诊断方法

针对现代机械复杂化、智能化的特点,为快速准确地诊断出设备故障,提出了基于PCA与蚁群算法的机械故障聚类诊断新方法。定义了聚类准确率判别因子,对主元的选取进行自适应调整,利用基于高斯径向基核函数的主元分析方法实现了故障特征提取。以蚁群算法解决旅行商问题为原型,定义了城市圈,改进蚁群算法实现了双重寻优,把故障聚类转化为蚁群算法最擅长的寻求最优解问题,将改进的蚁群算法用于故障特征样本的聚类。实例分析证明了该方法的有效性。     

基于遗传算法的回转体零件轮廓度误差评定方法

提出一种基于生物遗传算法的回转体零件轮廓度误差最小区域评定方法 ,以圆柱度误差评定为例 ,介绍了该算法的应用     

一种大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量方法

文中以一种大型齿轮为研究对象,提出了基于激光跟踪仪的测量齿距偏差和齿距累积偏差的相对测量法。与常规的测量方法相比,该方法扩大了大型齿轮齿距偏差和齿距累积偏差的测量范围。文中论述了相对测量法的原理,推导了齿距偏差和齿距累积偏差的计算模型,解决了大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量难题。该测量方法可以有效评估齿轮齿距偏差和齿距累积偏差,其测量系统精度可达到0.01 mm/m。     

基于特性校正技术的宽量程垂直螺翼式水表的研制

在传统机械水表基础上,增加旋转量机电转换装置、嵌入式计算机系统、特性校正算法和数据处理软件等,可以使机械水表改造成极宽量程的新型水表。它的流量测量范围Q3/Q1在满足测量准确度条件下可扩至R=1000以上,但前提是机械水表要有良好的测量重复性、长期工作的稳定性,以及很高的测量灵敏阈。文章介绍了宽量程垂直螺翼式水表旋转量转换原理和水表误差特性的校正方法,使新研制的水表性能指标达到了较高水平。