基于误差传递模型的精密装配几何误差灵敏度分析

文中针对确定各零部件几何误差对装配精度的影响以及瓶颈装配工序等重要问题,分析了两零件装配时由于配合面表面形貌所导致的几何误差造成的零件位姿变动,确定单工序的配合误差.以此为基础,基于多体系统理论建立多工序装配过程误差传递模型,用矩阵微分法建立了几何误差对装配精度的灵敏度分析模型.该模型可以识别出多工序装配过程中对装配精度有较大影响的主要零部件几何误差,从而为精密装配精度分析以及控制提供基础,并通过实例验证了模型及分析方法的有效性.

考虑运动补偿的机载SAR定位误差传递模型及航迹标定方法

机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,结合运动补偿和频域成像算法,推导了机载SAR图像定位误差传递模型,阐明了运动补偿残余误差影响下航迹测量误差对定位偏差的影响方式,并基于该模型给出了载机航迹测量误差的标定方法。仿真实验验证了该定位误差传递模型的正确性,相比于不考虑运动补偿残余误差的定位模型,得到了更高精度的航迹测量误差标定结果,证明了该方法的优越性。

再制造机床装配过程误差传递模型与精度预测

再制造机床的装配零件具有更多的不确定性和随机性,为保证装配精度的一致性与可靠性,需要建立其装配过程误差传递数学模型,定量描述装配过程的误差传递与累积规律。提出再制造机床装配过程中的零件质量特征、实际测量结果与装配过程误差源的数学映射关系及其误差流模型,定量描述了再制造机床装配过程中零件质量特征变动、特征测量、调整的偏差传递。在此基础上提出误差流修正函数,实现了再制造机床装备精度预测、分析和质量误差修正。以再制造机床主轴箱装配过程为例,验证了该模型及修正函数能够正确有效地消减装配过程误差。

旋转式航空重力梯度仪动态测量误差传递模型与事后误差补偿

航空重力梯度测量技术可快速、高效地完成面积性重力梯度数据采集工作,在矿产资源勘查、军事目标探测等诸多科学领域具有广泛的应用.而航空重力梯度动态测量误差补偿方法是重力梯度动态测量数据处理中的一项重要工作.本文首先对旋转式重力梯度仪误差传递机理进行了定量分析,在综合考虑重力梯度仪系统非理想因素相互作用的情况下,建立了多种非理想因素与外部动态运动参数相耦合的误差传递模型;其次,提出了基于数据驱动的深度学习方法对航空动态测量误差进行补偿,并基于误差传递传递模型建立仿真数据样本集验证了方法的有效性;最后,通过航空重力梯度仪实测数据的处理和应用,验证了本文建立事后误差补偿方法的泛化性,进一步验证了本文建立方法在航空动态测量噪声抑制中的实用性,为航空重力梯度动态测量数据的处理提供技术储备.

加工误差和变形作用下的误差传递模型研究

针对零件加工误差和变形误差对装配误差的耦合影响问题,研究了一种采用小位移旋量(Small Displacement Torsors,SDT)、齐次坐标变换理论建立的包含零件加工误差和变形误差的装配误差传递模型。首先,分析了两零件配合时由于零件加工误差和变形误差造成的装配误差。其次,对零件配合面点云数据和ANSYS分析的变形节点数据进行拟合。最后,采用SDT和齐次坐标变换理论建立装配误差传递模型。结果表明,通过该模型计算出的装配误差与真实装配情况一致,为误差控制、装配体末端误差预测以及关键误差源的识别提供了理论基础。

基于超声影像导航的肝癌消融机器人系统的误差传递

建立了基于超声影像导航的肝癌消融机器人系统误差传递模型.该系统主要由超声影像设备、导航软件子系统、定位装置和穿刺机器人四个模块组成.机器人系统首先通过三维超声重建、术前模型和术中实体的配准以及定位装置和机器人之间的坐标转换将肿瘤的目标靶点转化到机器人坐标系中,然后再控制机器人运动到指定的靶点位置进行治疗.首先分析上述流程,指出误差源.然后,利用齐次变换矩阵的微分矩阵建立靶点映射误差传递模型,并通过仿真实验验证了靶点误差模型的正确性.最后,对系统进行了精度测试实验,实验结果表明该系统的总体误差小于5 mm,满足消融治疗肝癌的需求,能有效地提高肝癌的治疗效果.

多工序制造过程误差传递分析与建模

通过用误差流理论,得到多工序制造过程中最终产品尺寸误差是由各道工序产品尺寸误差累积、耦合和传递的结果.采用控制理论方法将误差传递过程映射到状态空间方程得到误差传递模型.利用齐次变换方法,推导出制造过程中基准误差和夹具误差的具体影响,得到误差传递模型的详细结构.以制动钳的钳体制造过程为例验证模型的有效性,为多工序制造过程误差溯源、系统优化评价等提供理论基础和依据.

齿轮传递误差与制造误差关联规律研究

运用提出的齿轮传递误差计算模型,取齿轮制造误差与齿轮变形计算函数,研究齿轮的传递误差曲线计算问题。以一对具体的齿轮为例,将按模型计算的传递误差曲线与用Romax软件计算的传递误差曲线进行对比,结果表明两种计算方法的一致性较好,并推算出,同数量级下的制造误差中,齿距误差主要影响传递误差曲线的形状变化。

脱插机构的误差灵敏度分析与优化设计

本文通过建立发射箱脱插机构的几何误差传递模型,系统分析各组成零部件的加工装配误差对脱插机构空间误差灵敏度系数,确定脱插机构下连杆座与脱插机构基座之间、下连杆座与平动杆之间以及平动杆与上连杆座之间沿y轴方向的转动误差为关键误差来源,针对性地提出了改进措施并加以实施。最后,通过试验验证了误差灵敏度分析的有效性和改进措施的正确性。该方法为整个系统的误差优化分析提供了可靠的理论支撑,大幅度提高了脱插机构对接成功率。

基于二阶矩误差模型的五轴机床精度分配优化设计

在机床精度优化设计过程中,传统精度分配中往往将误差视为常量,而忽略误差的分布情况.针对此问题,在分析传统精度分配方法基础上,提出一种基于二阶矩误差模型的五轴数控机床精度优化设计方法.定义二阶矩阵运算规则,用二阶矩阵表达机床精度指标,建立带分布的五轴数控机床误差模型,应用遗传算法对精度指标进行多目标优化求解,得到Pareto最优解集.以C100P五轴数控机床为例,验证本优化设计方法的可行性.与传统精度分配方法相比,在保证机床精度要求前提下,新方法能够降低机床装配成本.

大型数控龙门导轨磨床几何误差建模与基于可靠性理论的精度分配

针对大型数控龙门导轨磨床的拓扑结构,运用多体系统理论和坐标变换方法,构建包括21项参数的几何误差传递模型,并通过试验验证模型具有理想的预测精度。在几何误差传递模型的基础上建立满足磨床设计要求的加工精度可靠性极限状态函数。对磨床工作行程内的25组位置进行误差取样,采用响应面法建立可靠性近似模型,分析每组工作位置加工精度的可靠性。以25项可靠度的均值和最小值作为磨床加工精度性能的评判指标,针对最小可靠度对应的磨床工作位置,进行灵敏度分析,利用灵敏度对影响加工精度因素的重要度进行排序。根据分析结果,遵循精度均衡原则逐步优化误差变量的分布,直至可靠度的均值和最小值均满足设计要求。通过计算实例验证大型数控龙门导轨磨床精度优化分配的可行性。

基于SOV的机械产品装配过程质量因素耦合模型

为提高机械产品的装配精度,从而最终提高装配质量稳定性,提出了一种基于SOV理论的机械装配过程质量因素耦合模型。利用灰色关联分析法,识别机械装配过程中影响产品质量的因素,在此基础上,利用状态空间方程构建机械装配系统的误差传递模型,以实现质量影响因素耦合关系的定量分析,提高机械装配过程质量控制与优化策略的时效性。最后以HFUTIE-MES为应用实例,验证了上述方法的可行性和实用性。

基于盲源信号分离的加工误差分离方法研究

针对当前加工误差分离方法无法分离相近尺度系统误差的缺点,提出了一种基于独立成分分析的加工误差分离方法。建立了各误差源所导致的系统误差和总的系统误差之间的传递模型;根据盲源信号分离相关理论,建立了基于负熵固定点算法的加工误差分离模型,实现了相近尺度的系统加工误差分离,并利用主成分分析法给出了误差源数量确定的方法。以某陀螺仪的某加工面加工误差分离为例对所提出的方法进行了验证,结果表明所提出的误差分离方法可有效实现相近尺度的加工误差分离。

PolInSAR极化误差对最优相干相位的影响研究

极化干涉SAR定量应用中,极化误差会导致最优干涉相位估计误差。该文研究了极化干涉SAR测量处理中极化误差的传递,基于极化相干最优过程理论提出了一个新极化误差传递模型。在此基础上通过仿真验证并分析了极化误差对极化干涉最优干涉相位估计的影响,其结论能为在实际应用中进行精度分析和提出定标指标要求提供理论依据和参考。

考虑内定向误差的外方位元素精度分析

在对数据质量的要求越来越严格的今天,我们对数据质量的评价也必须越来越系统、可靠。本文就是在系统分析的基础上推导出了求解外方位元素的误差传递模型,并从中分析了内定向误差对外方位元素精度的影响,从而改进和完善了外方位元素精度的评定方法,使得外方位元素精度的评定具有更高的精确性和可靠性。

远程目标定位误差分析

采用光电跟踪器被动跟踪信息,实现远程目标的精确定位.对远程目标进行定位采用了中继定位方法.通过对中继站定位方法及其误差分析,提出了采用函数误差传递模型对定位误差进行计算.

高精度压力机连杆机构的误差分析及精度综合

高精度成形装备的研发是我国发展近净成形技术的关键之一.研发并联驱动多连杆压力机是高精度压力机发展的主要方向,如何确定影响其运动输出精度的关键误差因素,进而经济合理地分配各零部件的精度参数,是目前高精度压力机设计所必须要考虑的.在总结分析已有研究的基础上,提出以滑块运动输出位置误差和角度误差两个指标来表征压力机运动输出精度,并基于环路增量法建立了并联多连杆压力机误差传递模型;通过灵敏度分析,确定了影响该类伺服压力机输出精度的关键误差因素,并提出考虑制造成本和输出可靠度的精度综合方法;对■_aR型伺服压力机进行了案例研究,并采用Monte Carlo法进行了验证.结果表明,所提出方法能够有效识别出影响压力机输出精度的关键误差因素,合理调整这些因素的公差值能够使机构输出可靠度满足设计要求.

基于二阶矩信息的五轴数控机床几何误差建模

传统误差建模方法通常假设机床几何误差为常量,未考虑误差分布情况。在分析传统误差建模方法的基础上,提出了一种基于误差二阶矩信息的齐次坐标变换法。以均值与标准差矩阵形式表达了机床各项误差的分布情况,通过建立带分布情况下误差传递矩阵运算规则,计算并以区间形式表达了机床空间定位误差,通过对比实验证明了该误差模型与传统误差模型相比,能够更精确地表达机床空间定位误差,为机床精度的改善提供了参考。

中继卫星星间天线指向误差传播率研究

基于中继卫星星间天线对用户航天器的跟踪规律,建立了准确的误差传递模型,并对分析结果进行了仿真验证。文中首先定义了误差传递模型所需的各类坐标系;然后使用微分方法分别建立了中继卫星轨道误差传递模型、中继卫星姿态误差传递模型,分析了滚动角、俯仰角和偏航角与指向精度之间的关系,以及位置保持控制对指向精度的影响;最后借助于STK软件的轨道计算功能,使用蒙特卡罗方法进行数学仿真,仿真结果验证了误差传递模型的准确性。

六自由度并联机构位姿调整灵敏度分析

文章针对六自由度(6DOF)并联位姿调整机构,构建一种基于杆–台夹角的误差传递新模型,建立了位姿调整与杆长驱动控制间的对应关系,并基于对误差模型中传递矩阵的奇异值分解,提出位姿–杆长灵敏度分析方法。最终通过仿真验证了该方法的有效性。与传统方法相比,文章提出的方法运算更为简单,可快速得到机构的灵敏度特性,从而为六自由度并联机构构型设计及其杆长控制精度要求分析提供理论依据。