空间曲线轮廓误差实时估算与补偿方法研究

为提高复杂轮廓线的加工精度,提出一套轮廓误差实时估算及误差补偿算法.该算法通过当前刀位点数据,建立局部搜索的曲线实时轮廓误差模型,结合数控机床伺服控制系统,利用数控插补器输出位置,采用Z变换预测各运动轴在下一时刻的输出值并估算其轮廓误差,运用泰勒级数求解各运动轴的补偿值,并将其送入伺服系统输入端,从而实现加工过程中轮廓误差的实时补偿.以空间直线、圆柱螺旋线和B样条曲线为例,构建其轮廓误差模型并进行仿真分析,最后对“S”形B样条曲线进行实验验证.结果表明,该方法能有效地控制空间曲线的轮廓误差.     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法

针对在无转台标定下,惯性测量单元中三轴加速度计的灵敏度与零位输出电压会随时间变化而改变的问题,提出了一种基于自适应遗传算法优化椭球拟合的现场标定方法.通过建立椭球拟合补偿算法引入非对准误差,再采用自适应遗传算法对非对准误差进行最优参数估计,解算出三轴加速度计标定因数矩阵与零位输出电压.仿真结果表明,在数据良好的情况下,补偿标定精度最多提升了6个数量级,在数据畸变较大的情况下,精度提升了2个数量级,该算法依然表现出良好的标定精度,验证了该算法的准确性和可行性.     

开放式数控切割机神经网络误差补偿研究

分析了影响数控火焰切割机加工精度的主要因素,利用开放式数控系统的软件开放性,提出了采用IGCAQBP学习算法的神经网络方法来对包括金属热变形、机械传动误差等非线性因素在内的多种因素造成的加工误差进行误差补偿,设计了嵌入开放式数控系统中的神经网络误差补偿器,给出了实用的补偿器使用方法,并对误差补偿功能进行了扩展,仿真结果和实际应用表明该方法稳定有效。     

一种磨削加工尺寸误差的智能自学习补偿算法及仿真

在可转位刀片周边磨削加工过程中，刀片加工尺寸精度和精度一致性受砂轮磨损等众多因素的影响，一直难以呆证，本文对刀片磨削加工时尺寸误差的产生原因进行分析，提出了尺寸误差智能自学习补偿算法，并对该算法进行仿真。     

基于位移相位中心算法的合成孔径声纳运动补偿研究

运动补偿是合成孔径声纳（SAS）成像的关键问题，SAS系统一般利用多接收元回波信号的互相关特性进行运动补偿。在深入分析位移相位中心算法的基础上，给出了一种改进的SAS运动补偿算法。该算法首先修正声信号的实际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差，然后基于时延和相位误差估计运动误差，从而在扩大了算法适用的运动误差范围的同时，提高了运动误差估计的精度。文中给出了计算机仿真结果，从结果可以看出改进算法有效地补偿了运动误差，改善了成像质量。     

机械手广义误差模型调节器

对机械手的轨迹控制提出一广义误差调节策略，控制输入分解为基于非线性模型部分和基于具有未知或时变参数的误差模型部分，由广义最小方差控制律得到补偿输入，并直接辨识广义误差预报模型系数，算法简单，误差修正迅速，仿真结果显示了该算法保证机械手的运动紧跟设定轨迹。     

机械手广义误差模型调节器

对机械手的轨迹控制提出一广义误差调节策略，控制输入分解为基于非线性模型部分和基于具有未知或时变参数的误差模型部分，由广义最小方差控制律得到补偿输入，并直接辨识广义误差预报模型系数。算法简单，误差修正迅速，仿真结果显示了该算法保证机械手的运动紧跟设定轨迹。     

基于Matlab-GUI数控机床热误差补偿的仿真系统

为了使数控机床加工精度得以提高,对数控机床热误差补偿系统进行研究。在建立基于BP神经网络数控机床热误差补偿模型的同时,运用Matlab-GUI工具设计了具有通用性交互式数控机床热误差补偿的仿真系统,该系统可使热误差补偿更具有实时性、在线高效性和补偿系统操作可视化。     

一种新的非线性模型预测UPF算法

针对现有导航解算中将模型误差作为过程噪声,并假设为高斯白噪声来处理,可能会引起较大的估计误差,甚至导致滤波器发散的问题.文章以提高导航解算精度为目的,在吸收非线性预测滤波和粒子滤波优点的基础上,提出一种新的非线性模型预测Unscented粒子滤波算法.该算法在建立系统模型时顾及了模型误差,对模型误差进行实时估计,并利用该估计值对包含模型误差的非线性、非高斯系统模型进行修正,从而提高了导航解算精度.将提出的算法应用于捷联惯性导航( SINS)/合成孔径雷达(SAR)组合导航系统进行仿真验证,并与预测滤波和Unscented粒子滤波进行比较,结果表明,提出的新算法不但滤波性能明显优于预测滤波和Unscented粒子滤波,而且能提高导航解算精度.     

Research on in-light alignment error model based on quaternion and rotation vector

Euler angle error model,rotation vector error model(RVE)and quaternion error model(QE)were qualitatively and quantitatively compared and an in-flight alignment filter algorithm was designed.This algorithm used extended Kalman filter(EKF)based on RVE and QE separately avoiding the accuracy problem of the Euler angle model and used Rauch-Tung-Striebel(RTS)smoothing method to refine the accuracy recuperating the coning error for simplified RVE.Simulation results show that RVE and QE are more adapt for nonlinear filter estimation than the Euler angle model.The filter algorithm designed has more advantages in convergence speed,accuracy and stability comparing with the algorithm based on the three models separately.     

一种适用于速率陀螺的捷联航姿算法

为了能将新型固态速率陀螺应用在常规弹箭上,必须研究超高精度的捷联航姿算法,以适应此特殊的应用环境．应用速率陀螺在当前迭代周期和前次迭代周期内输出的信息提出一种修正算法,推导了该方法在典型圆锥运动下的算法误差．结果表明：在速率输入情况下,与传统算法比较,新算法具有较高的精度和适中的计算复杂度．     

无陀螺捷联惯导系统中圆锥误差的抑制

分析圆锥误差在无陀螺捷联惯导系统中的特性和表现形式,针对系统应用等效旋转矢量方法不能直接提供角增量的特点,设计和优化了角增量的获取方法,利用混沌粒子群算法优化了四子样等效旋转矢量方法中等效旋转矢量计算公式系数,并通过典型圆锥误差仿真实验验证了其能更好地消除圆锥误差的影响,提高系统导航精度.     

一种抑制算法漂移率的四子样旋转矢量优化算法

针对高动态环境下,载体高速旋转会产生不可交换误差而影响姿态解算的精度,研究了基于旋转矢量法的捷联惯导姿态更新算法,在传统的四子样旋转矢量算法的基础上,通过引入前一更新周期的角增量改进算法以减少算法漂移率。推导了圆锥运动条件下利用前一更新周期角增量的四子样旋转矢量优化算法,确定了优化算法的表达式。选择圆锥运动为初始的输入条件进行仿真,并与传统的四子样算法进行比较,结果表明,该算法的漂移率减小,精度提高,适合高动态环境姿态更新计算。     

Error Analysis on the Positioning Accuracy of a Pneumatic Vibration Isolator

A method of error analysis on the positioning accuracy of a pneumatic vibration isolator was proposed. First, the necessity of positioning accuracy was studied, in addition to the key factors associated with positioning accuracy. These analyses indicated that the positioning accuracy of the pneumatic vibration isolator was mainly attributed to the position error of the push button and the gap between the spindle and valve stem. Second, the error model of the positioning accuracy of the pneumatic vibration isolator was established through geometric simplification and geometric calculation. There are different methods used to calculate the position error of the push button for the different valves. Finally, an example analysis evaluating the impact of a specific two-position three-way valve on the positioning accuracy was given by means of error distribution. Experimental results validated the accuracy of the error model and the example analysis. This error model can be used to guide the structural parameter optimization design according to the requirements for positioning accuracy.     

基于高斯牛顿迭代的MIMU误差参数辨识

为了减小微惯性器件在制造和安装过程中出现的误差对微机械惯性测量单元(MIMU)测量精度的影响,对MIMU进行了误差参数辨识.介绍了一种新型的MIMU误差参数描述数学模型(包括零偏、灵敏度、圆锥角和方位角),提出了一种基于高斯牛顿迭代的适用于该误差参数模型的寻优方法,并利用实验室高精度转台完成了相关的参数辨识实验.仿真结果表明,与传统标定方法相比,该参数标定可以有效提高MIMU的测量精度,具有一定的实用价值.     

Research on coning compensation algorithms for SINS of angular rate input

To compensate the coning error of Strap-down Inertial Navigation Systems (SINS) under high dynamic angular motion, many rotation vector algorithms have been developed using angle increments information. However, most SINS use angular rate gyros. Aimed at this problem, 18 algorithms are derived based on analysis of the conventional algorithms, and corresponding coning error expressions are given. At last simulation is made which indicates that the new algorithms have much higher precision.     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹...     

基于零和竞争理论的雷达网干扰功率分配方法

在海水泵的线谱振动自适应控制中,由于环境等条件因素的影响,获取的参考信号频与线谱振源信号频率往往存在着偏差。该频率偏差的存在往往造成自适应主动控制算法性能下降。针对这个问题,通过结合一种自适应更新参考信号的方法,提出了基于FXLMS的反馈式线谱振动自适应主动控制算法。在参考信号生成中,通过一种几何关系来进行参考信号的相位更新,并基于最小均方误差方法,来实现参考信号频率对应的相关系数的更新;为验证该方法的有效性,进行了仿真和试验。仿真结果表明,该方法能够在参考信号频率与振源信号频率存在偏差的情况下,通过自适应调节参考信号频率,取得良好的线谱振动自适应控制效果。进行了基于水泵试验台架的主动控制试验研究,检验该自适应算法控制性能。试验结果表明,该方法能够在参考信号频率与线谱振动频率存在偏差的情况下,进行有效的线谱振动自适应控制。