小半圆直径的高精度测量方法及其应用

在对弓高弦长法进行深入研究的基础上,推导出当弓高或弦长在微小范围内变化时,小半圆直径(或半径)的测量方程是有关弓高变化量或弦长变化量的线性方程.该测量方程充分表明,弓高变化量或弦长变化量的放大系数是与角度有关的"灵敏系数",从而指明了提高测量精度的方向;并给出了灵敏系数是特殊值的几个测量点.用本方法测量小半圆的直径(或...     

减小表面粗糙度测量高斯滤波幅度偏差

提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置相近,所以这两种方法的线性组合可以大大减小偏差。用这两种不同逼近滤波器的并联方法构成的一个简单的线性组合滤波器,去逼近高斯滤波器的幅度传输特性,其幅度传输特性的最大偏差只有0．11％。这种新的逼近方法,算法简单、精度高,实现了表面测量高斯滤波处理的高精度和高效率的高度统一。     

Wiener核的快速提取算法*

对于非线性特性未知的模拟电路,可以运用Wiener泛函级数来描述,且Wiener核值可以表示电路特征。但是随着阶数及采样点数的增加,Wiener核值提取运算次数呈指数形式增长,这给应用带来困难。针对这一问题,提出了一种折叠递推快速算法,经分析计算本快速算法比常规算法节省乘法计算量90%以上。在此基础上,运用快速算法与常规算法针对典型电路进行了对比实验,提取的核相同,可以快捷有效的诊断电路的正常状态及不同软故障状态。     

一般样条滤波器及其在表面计量中的应用

提出了样条滤波器的一般化表达式,由该表达式可以构造线性样条滤波器、稳健样条滤波和一般样条滤波器。一般样条滤波器保留了部分线性样条滤波器的特性,又具有稳健性。采用Tucky估计,分别采用一般样条滤波器、线性样条滤波器与稳健样条滤波器在表面计量中进行了对比实验,实验结果表明:当表面存在明显的深谷和尖峰时,采用稳健样条滤波器更为合适;当表面近似服从正态分布时,三种滤波器得到的表面粗糙度参数比较接近。     

工程表面分数阶样条滤波分析法

将分数阶样条滤波器作为表面轮廓滤波器以获取表面中线。首先将分数阶样条函数与变分公式相结合,推导出分数阶样条滤波器系统函数。分析了该滤波器的幅度传输特性,其具有截止幅度可调性质。当样条阶次逐渐升高时,截止特性可接近理想低通滤波器,而当阶次r=1.51时,截止特性又可逼近于高斯滤波器,该特性极大地方便了样条滤波器的使用。给出了分数阶样条滤波器的快速FFT算法,由于该滤波算法只涉及频域内乘积,且运算数量有限,所以计算效率很高。最后对FFT算法产生边缘效应的原因进行了分析,并对边缘效应进行了修正。实验结果表明:该滤波器算法不但具有灵活可调的截止特性,而且计算速度快, 在通用计算机上完成一次11 200点表面中线的提取只需4 ms,同时有效抑制了样条滤波器的边缘效应。     

典型柔性铰链回转精度性能计算与分析

针对柔性铰链转动中心偏移引起的误差,推导了柔性铰链回转精度计算的数学模型,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,通过建立恰当的坐标系,推导出典型柔性铰链转动中心精度的统一解析形式,并用推导的解析式计算了单边直圆、单边抛物线和单边正割曲线形柔性铰链的转动精度．利用有限元方法对柔性铰链的转动中心的柔度解析式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于9％;通过定义转动中心的柔度比函数,分析了柔性铰链的结构参数对其转动精度的影响,并比较了这几种柔性铰链的转动精度性能,为柔性铰链的工程设计提供了理论依据．     

基于CPLD的只读存储器细分技术研究

本文介绍了一种使用CPLD处理光栅信号的辨向细分电路.作者分析了微机细分电路产生误计数的原因,通过利用VHDL语言的有限状态机对信号的细分数据进行处理解决了这个问题,因此该电路具有动态范围宽、抗干扰能力强的特点.改软件查表为硬件查表,因此速度快.使用CPLD作为逻辑控制器和周期计数器,电路简单,可靠性高.作者通过实验验证了所述的优点.     

表面粗糙度测量中的高斯滤波快速算法

应用高斯函数的逼近法和冲激响应不变法,设计出用于表面粗糙度测量的高斯数字滤波器,并给出了其零相移的递归滤波算法,算法简洁,易于实现。递归计算方法的计算量小,计算效率高。适当增加滤波器节数,在不增加很多计算量的情况下,可以达到很高的精度。文中给出的滤波器例子,传输偏差大约为2％和1％,处理一次表面测量轮廓数据,在当今最普通的计算机上,滤波时间小于1s。     

表面测量中高斯滤波器的B样条函数实现方法

提出一种新的高斯滤波器B样条函数实现方法。在B样条函数理论基础上,通过对变分原则引入约束条件的方法,并结合小尺度高斯滤波器级联的特性,得出了高斯滤波器的逼近滤波器。其与高斯滤波器的最大幅度偏差小于1%,并且也具有零相移的特性。在相应的滤波算法中,包括了一级零相移滤波和一级加权滤波,只进行二次循环,算法结构简单,计算效率高。对实际表面测量数据进行应用试验,能够满足高斯滤波器实现方法高精度、高效率的要求。     

表面计量中高斯滤波器的一种高精度实现算法

为了能高精度地实现表面计量中的高斯滤波,基于中心极限定理,提出了一个高斯滤波器的二阶巴特沃思滤波器逼近数学模型．用双线性变换法设计了IIR型数字高斯逼近滤波器．逼近精度可以通过调节逼近滤波器的级联阶数实现．在八阶级联的条件下,高斯逼近滤波器与高斯滤波器的幅度传输特性偏差大约只有0．25％．高斯逼近滤波器采用迭代算法实现,算法简便,易于实现．迭代算法通过合理选择初始值,可以有效抑制边缘效应．实验结果表明,在普通的双核计算机上提取11200点数据的表面中线仅需约160ms,在高精度地实现高斯滤波特性的同时,还有效地抑制了边缘效应．