动态误差分解与溯源理论与方法研究

基于全系统动态精度理论及其建模方法,建立实际测量系统的“白化”或“准白化”模型,以及输出总误差的“白化”模型,利用混合谱分析的方法对动态测试系统进行误差分解与溯源。动态误差分解与溯源是误差理论及精度理论的逆向问题,在动态测量及动态测试系统的设计中具有十分重要的意义。

基于多种信号处理方法的动态测量误差分解

在分析各种现代信号处理方法的基础上,讨论了动态测量误差分解的方法和一般步骤。以长光栅测量机为研究对象,使用此方法对其动态测量误差信号进行了成功地分解,说明了各种不同信号处理方法的适用性以及误差分解的一般步骤的可行性。其优点是,在系统模型未知的情况下,可以实现对误差信号的分解。

动态测量误差分解方法研究

在讨论神经网络方法的基础上,尝试将其应用于动态测量误差分解理论。建立了一个简单的动态测试仿真系统,分别用小波变换方法和神经网络方法对系统输出的总误差进行分解,并对两种方法的处理结果作了比较,指出了神经网络方法在动态误差分解中的实用性和优越性。

三坐标测量机动态误差特征分析方法

为了对三坐标测量机动态误差进行精确分解与分析,掌握其组成成分和特征,根据动态误差的特点,组合使用最小二乘法、自适应陷波、短时傅立叶变换等多种信号分析方法对测量数据进行分析,同时实现了复杂信号的趋势项分离、谐波个数鉴别与分离以及调幅信号解调等,与小波分析方法相比具有更好的分离效果。

电气设备在线监测系统动态误差来源分析方法

运用动态测试误差建模理论,对电气设备在线监测系统的误差特性以及误差来源进行分析。针对傅里叶变换、小波变换等方法在分解动态测量误差时存在的不足,提出经验模态分解法与Fisher距离判别算法相结合的方法。首先,利用经验模态分解法对测量误差信号进行自适应分解;其次,提取每条分解子曲线的时域自相关、互相关以及频域特征信息,构建特征空间;最后,引入Fisher距离判据对构建的特征空间进行分类,最终确定每条误差分解子曲线的来源。为验证所提方法的有效性,对超高频局部放电监测系统开展附加误差实验,并用所提方法对系统的总误差信号进行分解与溯源。结果表明,该方法能够有效地追溯到误差产生的源头,具有较强的适用性和可靠性。

基于Wiener过程的独立部件精度预测方法

针对一类内部各部件不可直接测量的动态测量设备,研究其精度退化规律,提出一种基于Wiener过程的独立部件精度预测的方法。该方法通过动态误差分解与溯源,以间接测量的方法得到精度损失的统计量。通过极大似然估计方法得到模型参数的初值,再采用贝叶斯理论对参数进行在线更新,进而预测系统各部件的精度。最后,以百分表精度退化实验为例,验证该模型预测的精度和可行性。