基于莫尔信号的超精密复合定位研究

应用光学理论研究了透射式激光莫尔信号的位移特性,建立了衍射莫尔信号强度与对应位移的数学模型,并通过计算机仿真对莫尔信号的位移特性进行了研究.在此基础上设计了一套基于激光莫尔信号的超精密定位系统,系统取透射的零次莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位置检测及精密自动定位.针对精密定位高精度与大行程之间的矛盾,提出了一...     

北斗三号PPP-B2b信号精度及精密单点定位性能评估

PPP-B2b是北斗三号系统首次对外发布的高精度信号,可为中国和周边地区用户提供实时的精密单点定位(PPP)服务.本文围绕PPP-B2b改正信息精度、服务范围、PPP定位性能等问题进行了研究.结果表明：在改正信息精度方面,PPP-B2b将广播星历的轨道精度在径向、法向和切向上平均提升了4.3%、6.2%和16.1%;钟差误差从1.18 ns降至0.22 ns,精度提升了1个数量级.在服务覆盖范围方面,PPP-B2b服务在中国的可用性优于80%,在亚洲地区基本达到70%以上.在定位性能方面,使用PPP-B2b信号进行PPP解算,静态PPP精度达到厘米级,动态PPP精度为分米级;动态PPP收敛时间平均为22.9 min.     

基于反射光栅的超精密定位系统研究

应用光学理论研究了一种μm级位移分辨率的反射型双级光栅测量系统,建立了反射莫尔信号与对应位移的数学模型,通过计算机仿真分析了反射莫尔信号的位移特性,进而设计了一套基于反射光栅的精密定位系统。系统取反射的0次激光莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位置检测及超精密自动定位;采用的修正莫尔技术,极大地提高了位置检测信号的灵敏度及定位精度;通过粗定位和精定位相结合的两段式复合定位,实现高速高精度定位。实验结果表明,基于反射光栅的精密定位系统可获得±10nm的定位精度。     

柔性压电式微位移机构在精密机床定位中的应用研究

研究、设计了一种柔性压电式微定位机构。此机构采用压电陶瓷作为微位移驱动器,柔性铰链为导向机构,对丝杠螺母传动的精密机床工作台的运动位置进行自动补偿,实现了超精密定位。文中对柔性铰链机构进行了合理的设计及参数分析,并应用于精密机床中进行定位精度测试。实测结果表明,采用柔性压电式微位移机对精密机床工作台二次精定位,可使工作台定位精度提高到0.01μm,可满足精密、超精密加工需要。     

超精密车床伺服机构的微动特性的研究

实验证实,由滚珠丝秆和气浮导轨构成的超精密车床伺服乾给在极小的输入力矩作用下所产生的微量位移特性呈非线性和迟滞。本文就这一微动特性进行了频域分析,并建立了描述这一微动特性的数学模型。通过辨识确定了系统参数,仿真和实验结果对比验证了模型的正确性,进而利用微动特性对精密定位进行了实验研究,结果表明,微动特性可以用来实现纳米级的宾位且有较好的重要复性精度。     

超精密机床及其定位测量系统

分析了国内外起精密机床及其测量系统的发展，并在我国首次提出将双路双频激光测量系统用于超精密机床的在线测量．该系统具有采集速度快、结构紧凑、通用性好的特点，为超精密机床的研制奠定了基础．     

超精密机床研究现状与展望

对国内外超精密机床研究现状和进展进行综述,对超精密机床技术发展趋势进行展望,分析我国在超精密机床研究领域存在的主要问题以及与国外的差距,提出我国超精密机床领域基础研究、技术及产业发展策略与对策。     

粉煤灰矿渣复合水泥强度超叠效应的研究

通过由粉煤灰、水淬粒化高炉矿渣、硅酸盐水泥熟料及适量石膏组成的复合水泥强度试验，系统地研究了其强度叠国效应，在大量试验的基础上，优化了混合材料琢比例，造反他较为适宜的激发剂，从理论上分析了复合水泥产生强度超叠效应的原因及不化作用机理。     

超精密加工表面特性的功率谱密度表征与分析

为了了解加工方法和参数对加工表面特性PSD表征结果的影响规律,采用功率谱密度方法(PSD)对超精密磨削加工表面进行了表征与分析.应用Dimension 3100原子力显微镜对超精密加工表面进行测量,得到三维微观形貌和数据,以空间波长为横坐标,功率谱密度为纵坐标输出PSD图像,简单直观地分析了加工表面空间波长分布及不同波长在表面所占的比重,对比分析了加工方法和参数对PSD表征结果特征的影响.实验结果表明,超精密加工表面PSD图像的主导频率、波长分布特点以及各波长的PSD值大小等参数不仅可以同时体现横向尺寸及高度尺寸特性,而且能够得到表面误差的空间频率分布和方向特性信息.     

超精密机床模糊轮廓控制技术研究

为解决轮廓控制系统的非线性和时变性所引起的控制系统控制精确度低、鲁棒性差的问题,在建立了基于光学通用方程的非球光学曲面轮廓误差模型的基础上,提出了模糊耦合轮廓误差补偿控制策略.仿真和圆弧轮廓跟踪试验结果表明,这种结构的模糊轮廓控制器可以有效地提高轮廓控制器的鲁棒性,并能大幅度提高轮廓控制精确度.     

精密单点定位的数学模型选择

GPS精密单点定位技术常用的数学模型是非差模型.在分析常用的3种模型基础上,引入观测方程的差分模型.通过理论分析与实例比较,得到各种差分方法在精度与实时性方面的优缺点,并根据比较结果设计出一种新的差分模型,即二次差——一次差组合模型.试验表明,对比非差模型,新的差分模型的计算收敛速度明显加快,提高幅度约30％.     

基于EMD精密球研磨过程振动信号分析研究

精密球在研磨过程中产生的振动,会影响球体的表面质量,为了了解精密球研磨过程中的振动,引入经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)方法,对精密球研磨过程中产生的振动信号进行分析研究.以D-800Ballpoli球体研磨机为实验对象,系统把采集到的复杂振动信号转化成简单电信号,对信号进行EMD分析处理,实验研究在不同的研磨压力、研磨速度以及研磨液质量分数的情况下,发现研磨过程中的振幅发生变化,研磨压力、研磨速度以及研磨液质量分数是研磨振动的影响因素.随着研磨时间加长,研磨振动幅度越来越小.在相同实验条件下,该方法较傅里叶波形分析方法更加直观方便.     

基于抗差Kalman滤波的精密单点定位

当精密单点定位的观测值含有异常数据时,Kalman滤波的精度将会降低。采用抗差Kalman滤波方法能够有效抑制观测异常,提高滤波的精度和可靠性。运用武汉国际GPS服务跟踪站数据对该方法进行了验证。结果表明,抗差Kalman滤波的精度比Kalman滤波的精度有一定程度提高,说明抗差Kalman滤波能够有效抑制观测异常。     

粉煤灰矿渣复合水泥强度超叠效应的研究

通过由粉煤灰、水淬粒化高炉矿渣、硅酸盐水泥熟料及适量石膏组成的复合水泥强度试验，系统地研究了其强度叠加效应．在大量试验的基础上，优化了混合材料掺量及比例，选择了较为适宜的激发剂．从理论上分析了复合水泥产生强度超叠效应的原因及早期水化作用机理     

基于循环谱的OFDM混叠信号符号速率盲估计方法

针对两路同频OFDM信号混合的符号速率估计问题,提出了一种基于循环谱特性的符号速率估计算法。该算法比较混叠前和混叠后OFDM信号在循环谱特性上存在的差异,并利用该差异识别OFDM信号是否存在混叠现象,同时提取符号速率的相关信息,实现单通道混叠信号的速率估计。该算法不需要任何先验信息,可以直接在中频实现。仿真结果表明该算法的有效性,且对噪声不敏感。     

精密,超精密加工时PCD刀具后刀面错位熨压的理论模型及实验研究

对精密、超精密加工时ＰＣＤ刀具后刀面的熨压作用进行了分析，建立了后刀面错位熨压的理论模型，并通过实验研究了后刀面的错位熨压作用，对提高加工表面质量有指导意义。     

基于包络和极值约束的超声混叠信号稀疏分解

稀疏分解由于其在解决信号混叠问题中的出色效果,近年来常被用于多层焊接缺陷的检测中。此类方法的第1个关键步骤是对一维超声数据进行分割,以对主要信号特征进行识别和处理。基于正交匹配追踪算法,对超声检测信号使用Hilbert包络检波绘制信号上包络,同时引入极值约束条件过滤噪声,利用工件参数进一步实现对目标界面波信号段的自适应截取。该方法降低了人工预处理成本,提升有效目标信号截取准确性,从而有助于后续的稀疏分解。经过对实测信号的实验分析,证明了该方法能够准确定位目标信号,消除干扰波形影响,同时提升了超声信号稀疏分解的效果。