陀螺加速度计交叉耦合误差参数标定及补偿方法

针对陀螺加速度计非线性输出值表达式中横向加速度耦合误差未解耦的问题,综合考虑了陀螺加速度计在时变输入加速度和横向加速度同时作用时对输出的影响,利用基座3个正交方向的加速度,将外框架轴与转子轴不垂直度角作为已知量,计算得到陀螺加速度计的理论输出值。在此基础上,采用递推迭代方法对模型进行参数标定,同时,给出了陀螺加速度计输出值补偿模型。通过对比参数补偿前后的误差结果,输入加速度误差由0.05g减小到0.002g,验证了输出模型中交叉耦合误差的补偿对提高测量精度的有效性。

气象卫星TBB资料的交叉预报误差及其暴雨实例分析

本文运用非线性交叉预报误差的新方法,使用GMS-5的TBB(亮温)非线性时间序列资料,对湖北武汉“98.7”特大暴雨进行了定常与非定常特征计算和判断分析,与实际降雨的变化趋势十分吻合。

STM管式扫描器交叉耦合及非正交误差的研究

由于扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）管式扫描器自身结构的不完善，在运动过程中会产生一定的结构误差，交叉耦合误差和非正交误差是其中两项重要的误差．本文对这两项误差进行了定量的理论分析，得到了相应的误差公式及误差曲线，并通过实验验证了理论推导结果的正确性．最后，根据对误差产生原因的研究，文中还提出了一些相应的误差补偿措施．

海洋测量交叉点误差分析(一):交叉点误差的确定

海洋测量中的交叉点误差反应了测量的误差信息,交叉点误差分析是海洋测量数据处理的重要环节。首先对可能引起交叉点误差的误差源进行了分析,然后讨论了从交叉点误差分析中可能提取的信息,最后对数据连续化过程中交叉点的定位与交叉点误差的确定进行详细分析。研究发现在进行数据连续化以定位交叉点的过程中,交叉点处测量值的误差特性将不同于原始测量值的误差特性,而且不同交叉点误差之间可能存在相关性。导出了交叉点误差方差以及不同交叉点误差间协方差的公式,从而能够求得交叉点误差向量的方差协方差矩阵,该矩阵在后续的平差处理中具有重要作用。

天线罩交叉瞄准误差成因分析

提出了均匀对称天线罩具有交叉瞄准误差的可能性,通过对天线罩入射波垂直分量的精确推导,进而对均匀对称天线罩交叉瞄准误差的产生机理进行了严格分析,指出了均匀对称天线罩产生交叉瞄准误差的条件,即完全均匀对称的天线罩在非垂直、水平极化情况下将产生交叉瞄准误差。并通过理论计算天线罩的瞄准误差进行了验证。而对天线罩的交叉瞄准误差实测结果也与上述结论吻合。

海洋测量交叉点误差分析(二):系统误差模型的选择

首先对海洋测量交叉点误差分析中系统误差分析进行了回顾,指出系统误差分析是一个模型选择和模型参数估计的双重问题,而传统方法中大多仅涉及了后者而忽略了前者。然后对常用的三种模型选择方法,即假设检验、交叉检核、基于信息论的方法,进行了分析和比较,指出后者更具优越性。最后对以Akaike信息量准则为核心的基于信息论的模型选择方法进行了介绍,给出了Akaike信息量准则的计算公式,比较了同其他模型选择方法的关系,并介绍了基于该准则的模型平均方法和模型选择不确定性评估方法。

双基地雷达测向交叉定位算法的误差模型

利用双基地平面关系将空间三维问题降为平面二维处理;在分析影响定位精度因素前提下,采用合理的假定对定位方程泰勒展开,建立测向交叉定位算法的误差分析模型,并证明了测向交叉定位算法的空间位置最小均方差估计是无偏估计,通过仿真算例,可以看出建立的误差模型符合实际情况。

S1级水准仪交叉误差测量结果的不确定度评定

针对水准仪交叉误差的校准，以N3水准仪为例，给出了交叉误差测量不确定度评定的数学模型．分析标准不确定度产生的分量，对该校准项目的合成标准不确定度和扩展不确定度进行了评定。可满足开展水准仪检定、校准和检测的单位对标准证书的要求，并为其它单项误差分析提供可以借鉴的参考。

基于误差交叉耦合的多电磁铁悬浮系统滑模协同控制

针对磁浮列车传统的单点悬浮控制方法没有考虑多电磁铁间的协调同步问题,将多电磁铁的跟踪误差交叉耦合来设计高精度的协同控制方法,在减少了多点悬浮系统的跟踪误差和同步误差的同时,提高了系统抗干扰能力.首先,通过动力学分析了考虑未知扰动的4个电磁铁(2个控制模块)悬浮系统的动力学特征;其次,针对系统中的未知扰动,引入干扰观测器来估计扰动并进行扰动补偿;然后,考虑到相邻电磁铁控制模块之间存在耦合动力学特性,设计一种误差交叉耦合的滑模协同控制器;最后,在不作任何线性化处理的前提下,证明了闭环系统的渐近稳定性.研究结果表明:通过多电磁铁的悬浮架实验证明所提方法可以考虑补偿电磁铁模块之间的协调关系,抑制扰动的影响,减小间隙跟踪误差达40%,显著减少了电磁铁之间的耦合扰动作用.

原子力显微镜管式扫描器运动学建模与误差分析

针对样本扫描模式原子力显微镜,对其管式扫描器-样本-探针系统进行了运动学分析,建立了该系统的运动学模型,该模型表明:对于给定原子力显微镜扫描器,样本上与探针接触点的横向和纵向位移取决于探针尖端相对于扫描管轴心的偏置量、所加电压(或名义扫描范围)及样本厚度。据此模型,对由于弯曲运动模式所产生的两种重要误差—交叉耦合误差及扫描范围误差进行了定量分析,分析表明:扫描范围误差主要受样本厚度及名义扫描范围影响,而Z向交叉耦合误差主要受探针偏置量及名义扫描范围影响,实验验证了所建立的运动学模型和误差计算公式的正确性;另外,还提出了相应的减小误差的方法。

光电系统二维伺服转塔超薄壁回转轴系运动误差分析

研究了伺服转塔超薄壁回转轴系运动误差形式,其对光电系统光轴指向误差的传递过程影响,影响光轴指向精度的主要运动误差项,误差角的计算分析。分析了大口径超薄壁轴承的结构特征和影响运动误差的关键因素,提出了关键零件结构特征的控制措施和基于测量值的轴系晃动误差交叉补偿的方法。

基于低复杂度最大空闲矩形的非线性传感器故障诊断方法

针对现存的很多传感器故障诊断方法假设前提多以及复杂度高的问题,提出一种分布式诊断方法来识别无线传感器网络(WSN)中的非线性故障。首先,对局部传感器的输出值进行分析,得到一系列特征值;然后,在交叉误差函数的基础上,将传感器非线性故障诊断等效为最大空闲矩形(LER)问题,并使用提出的低复杂度最大空闲矩形算法予以解决;最后,通过定义一个阈值来诊断有故障的传感器,且不需要使用参考传感器就可以检测一般非线性故障。仿真实验使用了双音谐波信号激励和白噪声信号激励,比较了双线性和指数非线性两种情况下的性能。相比集中式故障诊断方法,提出的算法节省了大量数据传输功率,且获得了非线性模型正常区域边界的准确值;相比最优LER算法,提出的低复杂度LER算法检测性能与之相似,但复杂度更低。

支持向量回归参数调整的一种启发式算法

对支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)的自由参数进行调整是提高SVR模型推广能力的重要途径,通常通过最小化模型的推广误差估计来实现。交叉验证(CrossValidation,CV)误差是推广误差的一种近似无偏估计,基于CV误差的参数调整大多采用网格搜索法,计算比较费时,需要寻找高效的参数调整算法。通过对径向基核函数SVR的CV误差随参数变化趋势的分析,提出一种启发式搜索算法。该算法采用阶梯式搜索以找出近似最优解,然后用局部算法求取更精确的解。基准数据集上的实验表明所提算法的有效性和高效性。

多传感器数据融合的车辆旋转部件振动仿真研究

研究了多传感器、多测试系统采用卷积分离技术提取车辆旋转部件震动特征值的可行性。针对车辆旋转部件振动信号的特点生成仿真信号,采用限值交叉残余误差控制准则的数据融合分离方法,对混合信号进行分离,实验结果验证了准则的有效性。之后,将该方法应用于车辆旋转部件振动信号瞬态成分的提取中,实现了混合震动信号的分离。

基于即时学习的非线性系统优化控制

基于数据驱动机制的逆控制是一种非线性系统控制方法,关键问题在于局部逆控制模型的准确性,但尚无校验机制来保证其能否产生期望的输出.为此,提出一种k-VNN即时学习算法,提高了逆控制模型的建模精度.将该算法与性能指标优化策略相结合,在线修正逆控制模型预估的系统控制量,可得到系统的一步最优控制量,实现非线性系统的跟踪控制.为提高控制系统的泛化能力,提出一种数据库数据更新策略.仿真结果表明了所提出方法的有效性.

中继卫星S/Ka双频地面站天线共用跟踪接收机

论述了Ka频段圆波导TE11和TE21模自跟踪体制和S频段正十字排列四喇叭自跟踪体制共用两信道自跟踪接收机问题.导出了来波及地面天线S频段和、差信道极化特性引起的角误差电压的交叉耦合系数公式.还可以进一步使S/Ka两个频段共用一套能跟踪(直接序列)扩频信号源的伪单脉冲(单信道单脉冲)自跟踪接收机.

采用盲源分离的旋转机械振动仿真研究

盲源分离作为一种基于主向量分析的信号处理方法,目的是通过假设源信号之间的统计独立性,由一组观测信号恢复出源信号。研究了盲信号分离理论,尤其是盲卷积分离,采用基于交叉残余误差RCTE控制准则的盲分离算法,并针对旋转机械振动信号的特点生成仿真信号,将该方法应用于旋转机械振动信号瞬态成分与噪声卷积混合问题,仿真试验结果表明了该算法的有效性。

视频监视前景图像估计的盲源提取方法

在视频图像运动检测的背景消减方法中,场景图像或帧可建模为前景图像和背景图像的叠加或线性混合。然而,实际中图像的背景和前景往往相关,常用的主成分分析和独立分量分析等方法难以实现准确提取。为此,将视频图像的前景提取建模为盲源提取问题,提出了一种基于均方交叉预测误差的盲源提取方法,可以从相关的源视频图像中提取期望的前景图像,并将该方法扩展应用于基于基本模型和特征背景模型的背景消减方案中。基于人工和实际视频的实验验证了盲源提取背景消减方法的可行性和有效性。

基于平板扫描器的新型AFM系统

研制了一种基于平板扫描器的新型原子力显微镜(AFM)系统。该系统创新地把二维平板扫描器和一维反馈控制器相结合,有效地克服了传统扫描器Z向反馈控制与XY扫描平面之间的非线性交叉耦合误差,同时保证了大范围扫描时检测光路的稳定性。利用该系统与传统AFM作了氧化铝薄膜和光栅对比扫描实验,结果表明这种AFM系统能够获得无扭曲、规则的理想图像。