寄生式时栅传感器动态测量误差的贝叶斯建模

为了提高寄生式时栅传感器的测量精度,分析了它的工作原理和动态误差组成,得到其主要误差分量为常值误差、周期误差和随机误差等。针对寄生式时栅误差特点,建立了寄生式时栅动态误差高精度预测模型,并与其他建模方法进行了比较。选用插入标准值的贝叶斯预测模型,以实际测量的传感器第一个对极动态误差数据进行建模,在后续对极特定位置插入部分实际误差测量数据,建立误差预测模型,预测了传感器后83个对极的动态误差。另选用三次样条插值和BP神经网络建模方法对寄生式时栅整圈动态误差建模,并与建立的误差模型进行了对比。验证实验表明,三次样条插值建模时间最短(0.62s),但其建模精度不高(16.050 0″);贝叶斯动态模型建模时间(0.86s)略长于三次样条插值,但建模精度最高(0.415 3″);BP神经网络建模时间最长(32min),但建模精度最低(19.680 2″)。同时贝叶斯插入标准值建模方法所需数据点(69395个)远少于三次样条和BP神经网络建模数据点(235526个),节省了大量的标定时间和建模数据量,因此可用于寄生式时栅传感器的动态测量误差高精度建模修正。     

装配可靠性的动态贝叶斯网络建模与分析

为了提高产品的整机可靠性,提出了可靠性驱动的装配技术(reliability driven assemblytechnology,RDAT)的概念。根据可靠性要求,首先利用结构分析和设计技术(structured analysis anddesign technique,SADT)对所装配产品进行功能分析,得到"元动作"粒度的SADT模型。然后采用具有时间特性的动态贝叶斯网络对RDAT进行了建模,将"元动作"级别的SADT模型转化为相应的动态贝叶斯网络模型。最后以某加工中心的托盘交换架进行实例分析,在装配产品和功能动作为多态系统的情况下,验证了该建模与仿真方法的有效性。     

基于时序样本的参数经验贝叶斯迭代更新方法及其比较

以可交换场合的参数经验贝叶斯（Parametric Empirical Bayes,PEB）为例,讨论3种基于时序观测的PEB迭代更新策略。并通过仿真案例比较各自的性能。     

基坑变形的动态神经网络实时建模预报方法

为了对基坑变形进行更准确的监测和预报，根据基坑变形的特点，提出了应用动态递归神经网络进行实时建模预报，并采用一种改进的在线学习算法，较好地描述了基坑变形的动态特性。通过对某工程基坑的监测，验证了该方法的有效性。     

基于贝叶斯估计的测试性仿真评估方法研究

经典测试性参数估计方法仅利用了样本所提供的关于总体的信息,没有利用关于待估统计量的其他信息,例如装备在研制阶段的测试性摸底试验以及丰富的专家数据;因此,这种经典估计方法在小样本情况下,很难真实反映装备的测试性水平。针对以上问题,本文提出了一种在获取仿真试验数据的前提下,进行综合装备先验信息测试性评估的方法,即基于贝叶斯估计的测试性水平估计,研究了测试性参数先验信息获取方法,给出了测试性参数的点估计和区间估计方法。     

加入温度误差项的动态测量误差修正灰色模型

动态测量中的温度变化会使测量结果产生温度误差。采用插入高精度标准信号的误差实时分离方法无法将温度误差从测量信号中分离出来 ,因此必须在动态测量误差修正灰色模型中加入测量仪器的温度误差项 ,以提高模型的误差修正精度     

基于贝叶斯神经网络的机床热误差建模

热误差严重影响着机床的加工精度,对机床关键部件进行热特性分析是开发精密机床的重要环节。通过测量包括数控机床的特殊位置温度和定位误差在内的热特性,研究了温升与定位误差之间的关系,提出了一种基于贝叶斯神经网络的热误差建模方法。通过K-means聚类和相关系数法来选择温度敏感点,可以有效地抑制温度测量点之间的多重共线性问题。结果表明:通过使用贝叶斯神经网络能提高机床88.015 9%的精度,比BP神经网络高出15.763 8%,与BP神经网络模型相比,贝叶斯神经网络具有更加优良预测性能。贝叶斯神经网络模型为降低机床热误差的影响提供了新思路。     

应用递推神经网络的传感器动态建模研究

根据动态校准实验结果建立传感器的动态数学模型 ,以研究传感器的动态性能 ,是动态测试的一个重要内容。研究了递归神经网络模型在传感器动态建模中的应用。递归神经网络模型采用具有输入层、中间层、输出层的三层网络结构 ,整个网络的特性决定于相邻层间的连接权。采用递推预报误差算法训练神经网络 ,具有收敛速度快、收敛精度高的特点。由于其反馈特征 ,使得递归神经网络模型能获取系统的动态响应特性。该方法特别适用于传感器非线性动态建模 ,而且避免了传感器模型阶次的选择的困难。试验结果表明 ,应用递归神经网络对传感器进行动态建模是一种行之有效的方法     

时栅动态测量误差建模与补偿技术研究

为提高时栅传感器动态测量精度,针对时栅的误差特点,提出对动态测量误差的周期性成分和随机性成分分别建模的思想。采用傅里叶级数逼近的方法对误差中的周期性成分进行建模,利用最小二乘方法对逼近模型参数进行寻优,选取比重较大的谐波参数对误差的周期性成分进行分离,对于分离后残留的随机性成分采用支持向量回归(Support vector regression,SVR)模型进行预测,利用交叉验证的方法对回归预测模型进行参数寻优和细化,选取最优的核函数参数g和惩罚因子C,使得残差均方达到最小。研发误差补偿系统,对时栅动态测量误差进行补偿。试验结果表明,运用该建模方法和模型,时栅传感器动态测量误差的峰峰值由38.2″降至3″,有效地降低了测量误差,大幅度提高了传感器的测量精度。     

基于图地的动态特征建模

并行工程的核心思想是强调多过程活动的交叉并举协调一致,而获得取全局最优解。建立并行系统的关键是如何实现多领域中的过程集成,对此,本文提出基于图法的动态特征建模方法。     

动态称重系统计量误差的动态校正

本文讨论了称重系统在动态称重过程中产生计量误差的多种原因,提出了一种能改善动态称重系统性能、提高其测量精度的新的方法。该动态校正方法建立在动态补偿原理的基础上并且应用了一个模糊控制器。文中详细讲述了所使用的模糊控制器动态校正算法,相应的称重系统样机,并给出实际动态称重的结果。     

挠性机器人动态误差集成激光测量与补偿研究

提出一种基于 3个激光发生器和 3个激光位置检测器 (PSD)的挠性构件动态误差测量方法 ,该法可以测量除杆长方向外的 5个变形分量 ,且光路和测量模型简单 ;建立了 PSD上光点位置与构件各误差分量及机器人末端执行器动态误差之间的关系 ,并给出其补偿控制方法。     

动态测量数控机床的几何误差

数控机床的检测与修正是机床行业中的一个关键组成部分,每个国家都有相应的测量数控机床几何位置精度,特别是静态几何精度的标准。由于工件是在动态的过程中进行加工,数控机床的静态精度并不能完全代表其几何位置精度,对于某些精密加工和高速加工场合,必须对数控机床进行动态测量补偿,本文介绍了一种动态测量数控机床位置精度的系统,并给出了一些动态误差的实验结果。     

三坐标测量机动态误差的建模方法

为了提高三坐标测量机的测量速度,缩短测量周期,分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素。对三坐标测量机的具体和了分析,用电感测微仪进行了动态偏转角的测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法。同时,对由导轨的直线度造成的误差进行了讨论。指出动态误差主要是由各构件绕气浮导轨连接处的偏转和各运动构件本身的弯曲变形造成挫理论上可以证明,在气浮导轨力矩刚度和横梁弯曲刚度已知的情况下,只要     

三坐标测量机高速测量下的动态综合误差分析

综合众多学者对三坐标测量机各组成部分误差的研究成果,对三坐标测量机的主要动态误差源进行了归纳,并从气浮导轨系统、机体结构、测头系统和测量系统四个方面分析了三坐标测量机高速测量时动态误差的产生原因及对测量结果的影响,为误差修正提供了参考依据。     

Investigating Measurement Errors in Dual-Frequency Probing Technique by Mathematical Modeling

We present mathematical modeling of the process of determining the time coordinate of the moment of arrival of a pulse echo in the dual-frequency probing technique, as well as graphs of the involved measurement error versus the comparator’s discrimination threshold for different ratios of frequencies and distances and ratio of the frequencies of emitted pulses. Mathematical modeling has revealed limiting cases in which the measurement error increases and can reach 3–4%. Analysis of results has made it possible to identify additional requirements for the mathematical processing of received signals to keep the error within 1%.

     

工件质量和位置对单面立式平衡机测量误差的影响

针对永久标定式单面立式动平衡机对不同质量、不同高度的工件存在较大测量误差的问题,提出了一种用摆架扭摆效应分析误差来源的方法。将摆架系统处理成二自由度振动系统,根据力学原理建立了振动系统的运动方程;推导了系统振动中心的变化规律公式,分析了转速、工件位置和质量对振动中心的影响;推导了簧板绕振动中心的扭转刚度公式,同时分析了扭转刚度与振动中心位置间的关系。通过实验验证了扭转效应随工件质量、位置的变化规律,证明了簧板扭转刚度公式的正确性,分析了永久标定产生的误差,最大误差率为34.41%,说明了永久标定算法的不合理性,为优化测量算法提供了参考。     

Real-Time Prediction of Workpiece Errors for a CNC Turning Centre, Part 1. Measurement and Identification

This paper analyses the error sources of the workpiece in bar turning, which mainly derive from the geometric error of machine tools, i.e. the thermally induced error, the error arising from machine–workpiece–tool system deflection induced by the cutting forces. A simple and low-cost compact measuring system combining a fine touch sensor and Q-setter of machine tools (FTS FQ) is developed, and applied to measure the workpiece dimensions. An identification method for workpiece errors is also presented. The workpiece errors which are composed of the geometric error, thermal error, and cutting force error can be identified according to the measurement results of each step. The model of the geometric error of a two-axis CNC turning centre is established rapidly based on the measurement results by using an FTSFQ setter and coordinate measuring machine (CMM). Experimental results show that the geometric error can be compensated by modified NC commands in bar turning.     

基于误差传播理论的动态测量误差灰色评定方法

动态测量是随测量时间而变化的非平稳随机过程 ,动态测量数据具有时变性、随机性、相关性和动态性四个基本特性。灰色模型实时误差预报修正的动态测量误差序列同样为随机过程 ,也具有上述基本特性。据此提出灰色模型误差预测值的评估应以误差在系统内的传播方式与程度来进行 ,并借鉴静态测量误差评定的均方差参数方法 ,推算出灰色系统均方差参数 ,作为评定误差预测值精度的方法