石英晶体谐振器电参数测量电路设计

石英晶体谐振器电参数是石英晶体的主要技术指标,其测量方法有多种,基于π网络法石英晶体谐振器电参数测量原理,根据π网络分布参数对测量精度的影响,在测量电路中进行了硬件补偿;在理论分析的基础上设计和制作了π网络法石英晶体谐振器电参数测量电路,介绍了主要单元电路的设计,实现了石英晶体谐振器电参数测量并将测量系统应用于石英晶体频率微调设备中.     

π网络分布参数对石英晶体频率测量的影响

采用π网络零相位法测量石英晶体串联谐振频率时,π网络中的分布参数会在π网络中引入相移,从而对石英晶体串联谐振频率的测量精度产生较大影响.采用补偿网络并适当选取补偿器件,比如电阻、电感和电容的串联或并联组合等,可以提高串联谐振频率的测量精度至±2 ×10-6范围内.实验中使用的电阻、电感和电容都是定值器件,如果全部换用可变器件,则可能更加精确地确定补偿器件并获得更好的实验结果.     

直线电机XY平台交叉耦合迭代学习控制

针对直线电机XY平台进行周期性轮廓加工时产生的周期性轮廓误差,设计了将迭代学习控制与交叉耦合控制相结合的交叉耦合迭代学习控制器.利用实时轮廓误差估计模型估算出轮廓误差,通过迭代学习控制器削弱周期性轮廓误差,按交叉耦合增益的关系来分配X、Y轴的补偿量,实现对周期性轮廓误差的实时补偿.理论推导与仿真结果表明,该方案不仅有效减小了直线电机XY平台的轮廓误差,而且增强了系统的鲁棒性.     

基于实时位置补偿直接驱动XY平台轮廓控制

永磁直线同步电机驱动XY平台系统在跟踪自由曲线时轮廓精度会受轨迹时变性的影响,系统中存在的周期性扰动也会降低轮廓加工精度.针对上述问题,采用适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差计算算法,建立可用于自由曲线跟踪的XY平台的实时轮廓误差模型.利用实时位置补偿与交叉耦合控制相结合的控制方法减小轮廓误差.单轴系统采用IP积分-比例控制与速度前馈控制相结合的复合控制器.理论推导与仿真结果表明,该方案能够有效地提高系统的轮廓精度,同时能较好地抑制系统周期性扰动的影响.     

一维光子晶体无序膜厚扰动的分析及优化

基于一维周期性光子晶体模型,引入服从高斯分布的无序扰动,形成周期性无序扰动的薄膜模型,研究膜厚微扰对纳米光子器件性能的影响.通过分析周期数和两种材料厚度对光学特性的影响,提出在周期性光子晶体中,同一个周期内一种材料的厚度误差可用另一种材料的厚度来弥补,从而得到稳定的禁带中心位置和禁带宽度.理论和实验结果均验证了此补偿方案可以削减相关厚度偏差的累积,同时降低制备精度要求,减小实验值和理论值的偏差.     

射流元件检测系统的设计

为分析射流元件检验时的实验数据处理误差,介绍了射流元件检验的测试原理,并对测试系统的特性进行了理论和实验分析.在此基础上,阐述了实验数据的处理步骤,推导了实验数据处理误差与测试系统特性的关系,提出了减少处理误差的措施,实验结果证明理论推导正确.     

有源电力滤波器检测滞后补偿误差的分析与建模

分析了DSP数字控制采集处理时间滞后对电力滤波器补偿的影响，论述了时问滞后对补偿结果造成的误差．中由单一失真频率入手，推导出补偿误差理论估计的数学模型，并将其扩展到多重失真频率，导出对确定负载、确定滞后时间的总理论补偿误差的计算公式．用这个公式可以分析由任何因素引起得时间滞后所造成的补偿误差．最后，通过实验对误差模型进行验证．由分析结果表明，时间滞后将在补偿中引起严重的误差；采样频率越低，电力滤波器产生的补偿误差就越大．     

高精度数字闭环光纤陀螺的调制增益控制

高精度光纤陀螺广泛采用数字闭环处理的方案,因此闭环增益控制的误差将会影响到陀螺性能.从光纤陀螺的信号处理原理出发,分析了光纤陀螺的关键器件Y波导的半波电压波动对陀螺精度的影响,并针对此提出了光纤陀螺调制增益控制的原理.根据该原理,设计了基于四态调制的双闭环数字信号处理方案,用来对调制增益漂移进行实时跟踪和补偿.实验结果表明,该方案提高了陀螺的零偏稳定性以及标度因数线性度,改善了陀螺性能.     

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。     

机载SAR相位误差补偿算法及实现

结合多普勒参数和PGA自聚焦算法,提出了逐步补偿相位误差的方法.多普勒参数估计能够有效去除载机运动不理想所引入的相位误差,主要包括线性相位误差和二次相位误差.PGA算法能够很好地补偿电磁波传输过程中媒质不均匀等原因造成的相位三次及以上误差,两者相结合可以有效地补偿SAR成像中所存在的相位误差,从而实现高精度成像.实测数据分析验证了该方法的有效性,完成宽幅实测数据成像,并对成像结果进行理论分析,得出成像的实际物理过程及刻画成像区域范围的影响因素.     

双层圆环缝隙单元准直误差对频率选择特性的影响

根据双层圆环单元FSS周期结构的实验测量经验,应用有限元和周期矩量数值分析方法,建立了单元对准偏差数值分析理论模型。数值分析结果表明,双层圆环单元FSS周期结构的单元对准偏差对其辐射传输和相位特性具有很大影响。对准偏差产生插入相位失真明显,在E0/Dx=50%时,引起插入相位变化约1.33°。     

形面测量误差频域阈值处理方法

采用基于小波变换的频域方法对轮廓测量数据中的误差进行处理.阐述了小波阈值方法处理数据误差的基本原理,选取不同的阈值分别对测量数据中的粗大误差点和随机误差点进行处理.通过分析形面测量数据小波高频分解系数的特征,应用30准则对数据点中的粗大误差数据进行剔除,而后采用基于D.L Donoho阈值方法的层进阈值函数对测量数据中的随机误差点来进行处理.通过系统的比对具有代表性的小波函数阈值误差处理效果,结果表明采用的阈值去噪方法优于传统的阈值方法.     

外差激光干涉仪周期非线性误差形成机理与补偿方法

针对纳米级周期非线性误差制约外差激光干涉仪使其不能适应下一代超精密装备制造与重大科学工程提出的亚纳米乃至皮米测量精度需求的问题,分析了外差激光干涉仪中两类周期非线性误差的形成机理,并对周期非线性误差的补偿方法进行了研究.结果表明:第1类周期非线性误差是由于双频激光不能完全分离引起双频激光交叉混叠,进而导致的周期非线性误差,该误差幅度可从数纳米到数十纳米;第2类周期非线性误差是由于测量光束在光学界面产生了具有多阶多普勒频移特征的虚反射光束,进而引入的周期非线性误差,该误差幅度可从数皮米至数纳米.对于第1类周期非线性误差,现有误差补偿方法,如椭圆拟合法等,可将其抑制至0.1 nm量级,特别是空间分离式外差激光干涉仪则从原理上完全消除了这一类误差;而对于第2类误差,通过降低虚反射率和空间滤波可以将第2类误差降低至数十皮米到数百皮米,剩余误差尚不能完全满足皮米测量的精度需求, 亟待发明新的误差抑制或补偿技术.     

机电系统交流采样的误差分析

机电系统在对周期电气信号的采样测量中 ,电网频率的变化、信号周期的不同步均会导致测量误差 ,典型算法梯形法中也存在截断误差。作者对目前电量采样中常出现的采样误差进行了分析 ,其结果对机电测量系统的软、硬件设计具有指导参考价值     

Fourier积分的快速数值算法的误差分析

研究了用连续信号ｘ（ｔ）的采样数据计算Ｆｏｕｒｉｅｒ积分∫＾Ｔ０ｘ（ｔ）ｅ＾－ｊｗｔｄｔ的快速算法的误差分布,给出了误差估计,证明了误差具有局部性及周期性。     

子象素对准算法误差分析

本文分析、讨论了影响子象素对准的５种基本因素：成象系统的传递函数、采样频率、量化误差、内插函数形式、方法本身的固有误差．在讨论和分析的基础上指出了减小这些误差可能采取的一些措施     

数控装备误差补偿关键技术研究

制造业虚拟工厂模式可以降本增效、优化服务质量,是应对全球化激烈竞争的不二选择。在该模式下,为不断提升产品质量,主要研究与之生产过程相关的数控装备精度提升关键技术即误差补偿关键技术,具体包括误差源分析、误差建模、误差测量及误差数据处理。由此,以五轴机床为数控装备的代表,找出了影响其精度的45项几何误差;并通过误差建模,构建了这45项误差与五轴机床系统总误差的关系;其次,根据五轴机床误差特性,构建了测量系统,并证实了该系统的有效性;最后,针对测量数据,展开误差处理分析,解决了非测量节点数据问题,同时大幅降低了数据量信息,为快速有效地进行误差补偿奠定了数据基础。     

ANN model of subdivision error based on genetic algorithm

According to the test data of subdivision errors in the measuring cycle of angular measuring system, the characteristics of subdivision errors generated by this system are analyzed. It is found that the subdivision errors are mainly due to the rotary-type inductosyn itself. For the characteristic of cyclical change, the subdivision errors in other measuring cycles can be compensated by the subdivision error model in one measuring cycle. Using the measured error data as training samples, combining GA and BP algorithm, an ANN model of subdivision error is designed. Simulation results indicate that GA reduces the uncertainty in the training process of the ANN model, and enhances the generalization of the model. Compared with the error model based on the least-mean-squared method, the designed ANN model of subdivision errors can achieve higher compensating precision     

一种报表数据舍入误差调整算法

当报表的数据精度降低时 ,由传统四舍五入方法产生的某些行、列或整个报表的累计舍入误差可能超过可接受的范围。介绍了一种用于调整由报表数据的精度降低所产生的误差的算法。算法的基本原理是从报表的左上角数据项开始 ,按逐行或逐列的方式对报表中每一数据项经四舍五入后的舍入误差按 1∶1的比例分别传递给其右方和下方的数据项 ;对于只有右方或下方数据项的数据项 ,则将舍入误差全部传递给右方或下方数据项 ;对于没有右方和下方数据项的数据项 ,则丢弃舍入误差。并对该算法与传统的四舍五入方法产生的单个数据项误差以及整行、整列和整个报表的最大累计误差进行了比较 ,结果表明该算法可以降低累计误差。最后用C语言给出了算法的详细描述。