Flexible time domain averaging technique

Time domain averaging(TDA) is essentially a comb filter,it cannot extract the specified harmonics which may be caused by some faults,such as gear eccentric.Meanwhile,TDA always suffers from period cutting error(PCE) to different extent.Several improved TDA methods have been proposed,however they cannot completely eliminate the waveform reconstruction error caused by PCE.In order to overcome the shortcomings of conventional methods,a flexible time domain averaging(FTDA) technique is established,which adapts to the analyzed signal through adjusting each harmonic of the comb filter.In this technique,the explicit form of FTDA is first constructed by frequency domain sampling.Subsequently,chirp Z-transform(CZT) is employed in the algorithm of FTDA,which can improve the calculating efficiency significantly.Since the signal is reconstructed in the continuous time domain,there is no PCE in the FTDA.To validate the effectiveness of FTDA in the signal de-noising,interpolation and harmonic reconstruction,a simulated multi-components periodic signal that corrupted by noise is processed by FTDA.The simulation results show that the FTDA is capable of recovering the periodic components from the background noise effectively.Moreover,it can improve the signal-to-noise ratio by 7.9 dB compared with conventional ones.Experiments are also carried out on gearbox test rigs with chipped tooth and eccentricity gear,respectively.It is shown that the FTDA can identify the direction and severity of the eccentricity gear,and further enhances the amplitudes of impulses by 35%.The proposed technique not only solves the problem of PCE,but also provides a useful tool for the fault symptom extraction of rotating machinery.     

示踪法测量气体流量的试验研究

以空气作为被测流体,以CO作为示踪气体,在直径为0.300m的90°弯曲管道内对示踪法测量气体流量进行了试验研究。结果表明,多点释放/多点取样比单点释放/单点取样时,取样点处示踪气体的浓度测量偏差小。释放点位于弯头上游7D～13D(D为管道直径)、取样点位于弯头下游10D～14D处,流量计算值(示踪法)与测量值(涡轮流量计)的相对误差在-2.15%～1.69%的范围内,释放点与取样点的位置越远,示踪法测量流量的相对误差越小。示踪气体的释放量需要与管道输送气体流量相匹配。对于含有脏污介质的大口径管道工业气体输送过程中的流量计,采用示踪法进行在线校准,是一种简单有效的校准方法。     

数控加工中非圆曲线离散方法的误差分析

简述了数控加工中非圆曲线的几种常见离散方法:等间隔法,等弦长法,等误差法和特征点法,并分析其拟合误差来源。利用Matlab软件对上述算法的核心部分以及拟合误差分析过程进行程序编制。通过改变目标曲线参量及控制精度的实验,分析总结出每种算法的特点和适用条件。     

夹具定位误差分析的机构学建模方法

将工件-夹具系统用机构模型表示。夹具是机构的机架,夹具和工件的接触副构成了连架杆与机架连接的运动副,定位基准到定位接触点之间的尺寸线为机构的连架杆,工序基准与定位基准之间的联系尺寸是机构中间连杆或机构的结构杆件,工件加工表面与工序基准之间的工序尺寸为机构的最终目标构件。通过计算目标构件的长度变化或角度变化获得工序系统的定位误差。研究建立工件和夹具定位元件接触副与机构构件之间的映射关系,研究建立加工表面与工序基准的工序尺寸关系、工序基准和定位基准之间的联系尺寸关系转化为等价机构的转换规则。根据以上映射关系和转换规则,实现等价机构模型的自动建立,利用机构学的各种精度分析方法实现定位误差求解的自动化。     

基于单拉线编码器测量系统的几何标定及精度分析

提出一种基于单拉线编码器测量系统的几何误差标定方法,通过在测量系统引入被测点位姿参数建立位姿求解模型,基于闭环矢量链建立测量系统误差辨识模型,采用最小二乘法对几何误差参数进行辨识。验证实例表明,标定后测量系统中几何参数最大绝对误差只有1×10^-8 μm,从而证明标定算法的有效性与高精度。进一步分析测量系统中动滑轮圆周度和转轴角度误差,拉线弹性变形,拉线编码器误差对测量系统精度的影响。分析结果表明,当拉线编码器的测量误差为0.0046 mm,动滑轮的转轴误差为0.1°时,最优标定点数目为35个,测量系统的测量误差最大为0.037 mm。     

里程计辅助的高精度车载GNSS/INS组合导航系统

针对城市隧道、偏远山区等复杂路况下,卫星导航系统信号被遮挡较严重或无卫星导航系统信号的场景中,车载GNSS/INS组合导航系统精度下降的问题,提出一种里程计辅助的高精度车载GNSS/INS组合导航方法。该方法中的组合滤波模式可根据载车环境变化在GNSS/INS组合模式和DR/INS组合模式间实现自适应切换,该组合导航方法将三维里程计航位推算位置误差作为状态量扩充到常规组合导航滤波器中,里程计的标度因数误差、安装角误差可通过里程计误差标定方法离线精确得到,后续使用只需将里程计误差参数装订到组合导航系统中即可。车载试验表明,7 km的信号遮挡场景下组合导航系统单个方向上的位置误差最大值也不大于8 m,整个跑车过程中位置误差在3 m以内,进一步保证了车载GNSS/INS组合导航系统复杂路况下的高精度定位。     

基于SSA-ELM的双层十字梁结构光纤布拉格光栅传感器三维力解耦

针对三维力传感器维间耦合干扰严重的问题,以双层十字梁结构光纤布拉格光栅三维力传感器为研究对象,提出了基于麻雀搜索算法优化极限学习机(Sparrow Search Algorithm–Extreme Learning Machine,SSA-ELM)的解耦算法.首先,研究了光纤布拉格光栅的传感及测力原理,揭示该三维力传感...     

空间凸轮机构分度误差分析

定量分析了空间凸轮机构中各尺寸误差对机构转动曲线和分度精度的影响,并且用概率法给出各尺寸误差的允许变化范围.     

规则格网DEM粗差定位算法的比较

介绍了三种适用于规则格网DEM的粗差探测算法,分别是基于坡度信息的算法、基于参数统计的算法以及主成分分析法,并通过ZX铁路实测数据验证了上述算法的可行性和有效性。从试验结果可以看出,主成分分析法实施简单,运算速度快,具有较好的实用价值。     

GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用

萧山国际机场航站楼工程建筑体量大,占地面积广,楼板标高多变。采用GPS与全站仪相结合的测量方法,全面推行数字化测量控制技术。同时,引入三角形闭合差及中误差的计算,保证测量精度。经实践,此方法既缩短了施工作业时间,又降低了成本。