柔性关节机械臂不确定性及灵敏度分析

为了得到整个时间域内参数的不确定性对系统响应的影响,以双连杆柔性关节机械臂为研究对象,通过比较响应的95%置信区域上下边界之间以及每组置信区域之间的距离分析了具有随机不确定性、认知不确定性以及混合不确定性的参数对系统响应的影响。其中,概率论方法和区间方法分别用来处理参数的随机和认知不确定性,而参数的混合不确定性采用改进的双层循环蒙特卡罗方法处理。仿真结果表明参数的随机不确定性包含于混合不确定性分析中,因此考虑参数的混合不确定性能更具体地分析参数的不确定性对系统响应的影响,从而提高系统的可靠性设计。另外,该不确定性分析方法为分析参数在整个时域内对系统响应的灵敏度提供了理论依据。     

卫星帆板不确定性分析

为了研究不确定性参数对卫星帆板系统展开锁定动力学响应过程的影响,对参数为随机和认知不确定性两种情况进行了分析。首先在ADAMS中建立了卫星帆板系统多体动力学模型并建立模型语言文件ADM、脚本控制文件ACF,在MATLAB环境下编辑脚本仿真分析程序进行不确定性多体动力学仿真分析。当参数为随机不确定性时,采用蒙特卡罗方法进行参数抽样并求得响应的置信区域;参数为认知不确定性时,用区间分析的方法求得系统响应边界。联合仿真结果表明两种不确定性分析方法均能定性分析参数不确定性对卫星帆板系统展开锁定响应过程的影响,为卫星帆板系统结构设计提供一定的参考依据。     

随机-认知混合不确定性下稳健性评价新指标

在随机不确定性和认知不确定性信息混合并存的产品稳健设计中,现有的基于概率理论、模糊集理论、区间理论等建立的质量稳健性度量指标适用性受到限制。针对此问题,将各类不确定性在证据理论的统一框架下表征和处理,构建了产品质量指标的证据理论模型和不确定性量化传递方法,从随机不确定性和认知不确定性两个维度提出了产品质量稳健性的评价指标和评价方法。实例仿真表明,该方法可克服现有方法的不足,对产品质量稳健性的评价更加全面、合理。     

一种基于证据理论的稳健设计方法

提出了基于证据理论同时处理随机不确定性与认知不确定性的稳健设计方法。通过对随机不确定性参数的概率密度进行证据结构化,建立了随机与认知不确定性参数的统一量化和传播框架,构建了基于证据结构响应均值与变差的稳健设计准则。实例研究表明所提方法可行有效。     

考虑不确定性的稳健优化设计研究

传统的稳健设计仅能处理含有随机不确定性参数的问题,以响应的均值和方差来评价。稳健优化设计同时考虑随机不确定性参数和认知不确定性参数,实现不确定性传播的基础上对问题设计参数的优化。采用证据理论来统一描述随机不确定性和认知不确定性,并介绍了描述不确定性时的不确定性传播和响应原理,提出了响应评价准则。最后,以测试系统为研究对象,采用证据理论结构进行不确定性传播,以提出的准则为判断标准,对优化过程进行了验证。     

非线性机械系统的模糊保代价控制

研究了具有不确定参数的非线性机械系统的稳定模糊保代价控制问题。采用T-S模糊模型描述非线性机械系统，对具有范数有界、时变参数不确定性的机械系统，得到了存在稳定模糊保代价控制器的充分条件，推算出了相应的线性矩阵不等式(LMI)形式。在非线性质量-弹簧-阻尼机械系统中的应用，验证了算法的有效性。     

复杂机械系统认知不确定性量化理论和可靠性分析方法研究

1．项目简介
　　本项目针对大型复杂机械系统设计中面临的信息不精确和数据不完备情况，以某型号航空发动机为应用对象，基于可能性理论、证据理论和格论，研究复杂机械系统设计中认知不确定性的共性问题，提出了认知不确定性条件下的复杂机械系统非概率分析方法，并以此作为不确定性量化和可靠性建模的工具，研究认知不确定性条件下的敏感度分析、能度可靠性建模、可靠性信息融合和可靠性综合评估等关键问题，建立了能有效处理认知不确定性的复杂机械系统可靠性分析与设计的方法体系。     

一种随机和模糊不确定性下的可靠性分析方法

针对随机和模糊混合不确定性下利用传统蒙特卡洛方法进行可靠性分析效率低的问题,提出了一种基于λ截集和改良的先进均值法的可靠性分析方法,该方法首先基于概率论和可能性理论建立了混合不确定性下的可靠性分析模型,然后利用先进均值法进行概率可靠性分析,利用λ截集优化法进行不同截集下的可能性分析。通过概率分析和可能性分析的迭代循环求解概率、模糊混合不确定性下的可靠性分析结果。最后的算例证明该方法在保证求解精度的同时,可以有效地提高混合不确定性下的可靠性分析效率。     

一种考虑模糊不确定性的概率-区间混合结构可靠性分析方法

基于概率-区间混合模型,提出一种考虑模糊不确定性的结构可靠性分析方法。应用模糊随机理论,引入隶属函数的补函数,将含区间变量的模糊随机可靠性模型等效转化为仅含随机变量和区间变量的混合可靠性模型,并运用传统的求解概率-区间混合可靠性模型的最大失效概率方法求得其等效的最大模糊失效概率。最后通过三个数值算例和一个工程算例验证了该方法的有效性。     

随机与区间不确定下基于近似灵敏度的序列

为解决复杂系统多学科可靠性设计优化过程中由于存在多源不确定性和多层嵌套而导致的计算效率低的问题,将近似灵敏度技术与两级集成系统综合策略(Bi-level integrated system synthesis,BLISS)和功能测度法集成,提出一种能同时处理随机和区间不确定性的序列化多学科可靠性设计优化方法。基于概率论和凸模型对混合不确定性进行量化,提出一种随机和区间不确定性下的混合可靠性评价指标,并基于功能测度法建立多学科可靠性设计优化模型。采用近似灵敏度信息替代实际灵敏度值,将近似灵敏度技术同时嵌入多级多学科设计优化策略和多学科可靠性分析方法中,避免每轮循环都进行全局灵敏度信息的分析与迭代,提高了计算效率。基于序列化思想同时将四层嵌套的多学科可靠性设计优化循环和三层嵌套的多学科可靠性分析过程进行解耦,形成一个单循环顺序执行的多学科可靠性设计优化过程,避免了每轮循环对整个可靠性分析模型进行迭代分析的过程,减少灵敏度分析和多学科分析次数。以汽车侧撞工程设计为例,验证了该法具有同时处理随机和区间不确定性的能力,并且计算效率较传统方法分别提高了10.98%和23.63%,表明该法具有一定工程实用价值。     

起重机主梁上拱度测量不确定度的评定

文中介绍了依据国标GB／T14405—93《通用桥式起重机》检测标准,按JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》对起重机特种设备主梁上拱度测量结果进行不确定度的评定方法。     

不确定度评估方法的六个关键点

本文在介绍标准不确定度两种评估方法和扩展不确定度两种评估方法的同时,提出合成不确定度两种评估方法:直接评估方法和间接评估方法.包括其方法的概念,应用范围及实例。有关不确定度评估方法的六个关键点的论述将对计量与测试同行的不确定度评估有一定指导意义或参考价值。     

直径图样标注的规范不确定度分析

规范不确定度是新一代产品几何规范(GPS)不确定度理论体系中的重要组成部分.通过对规范不确定度的成因进行探析,给出了规范不确定度评定的管理流程,并以尺度规范中的直径规范为出发点,对目前存在的典型直径规范样式的规范不确定度进行了评定.研究结果表明,目前存在的直径图纸规范样式存在很大的规范不确定度,应对其修正.同时,研究还表明,实施新一代GPS对产品制造全过程中的资源优化分配、降低成本具有重要意义.     

金属夏比冲击试验测量结果不确定度的评定

介绍了金属夏比冲击试验测量结果不确定度的评定,对影响冲击试验结果的测量不确定度做了详细分析,对各分量进行了计算、合成并作出评定。     

新一代GPS测量不确定度与管理分析

在新一代产品几何技术规范(Next Generation Geometrical Product Specification and Verification,NGGPS)不确定理论基础上,分析各种不确定度之间的关系,重点讨论不确定度管理(Frocedure for Uncertainty Management,PUMA)测量不确定度管理程序所涉及的贡献因素、评定模型和评定关系等关键环节.设计不确定度管理程序,实现贡献因素分析、不确定度自动计算和系统评价,为实现不确定度评定管理的规范统一奠定基础.     

某型飞行器瞄准系统测量不确定度评定研究

根据某型飞行器瞄准系统的瞄准原理,分析了瞄准系统在使用过程中可能产生的误差。结合不确定度的评定理论,对瞄准系统在使用过程中的测量不确定度进行了评定。总结了瞄准系统测量不确定度评定对瞄准系统组件的生产以及使用过程中的重要意义。     

基于熵概念的数控加工误差实验研究

在前期研究信息熵引入误差测量领域的工作基础上,通过实验设计加工出一批零件样本,并分别应用现代不确定度评定方法和熵方法对其两种典型表面的3个主要轮廓尺寸进行不确定度评定。分析结果表明,用熵方法评定测控系统的不确定度与现代不确定度评定方法结果十分接近,特别是在分析圆锥轮廓加工误差时,通常应用现代不确定度评定方法仅能分析轮廓某一特定位置的静态数据,而应用熵方法进行不确定度评定分析时,只要知道数控机床跟随特性便能计算出动态熵值,从而能实时反映数控加工动态误差。     

DJ2光学经纬仪一测回水平标准偏差测量结果不确定度的分析

阐述了DJ2经纬仪一测回水平标准偏差测量结果不确定度的评定方法和过程。测量不确定度是误差理论的完善和发展,具有国际通用性。测量不确定度比误差更具有说明测量结果质量好坏的能力,表达的更确切,更具有说服力。     

稳健优化设计中代理模型不确定性的研究

代理模型的应用解决了稳健设计中计算量大的难题,但由于代理模型与真实模型间存在误差(代理模型的不确定性),而传统的稳健设计忽视了这种不确定性,必然会带来一定的设计误差。因此,针对稳健设计提出了一种基于蒙特卡洛抽样的代理模型不确定性的量化方法,在传统仅考虑参数不确定性的基础上,额外计入代理模型的不确定性对设计的影响。将提出的方法应用于一个数学算例和一个火箭弹卷弧翼气动稳健优化设计,所得优化结果较传统的未考虑代理模型不确定的稳健设计更为精确、合理,证实了提出方法的有效性。