恒速偏频激光陀螺系统航向敏感误差的在线标定与补偿

以单轴恒速偏频激光陀螺系统为研究对象,建立了静基座初始对准时系统中标定参数变化误差对航向敏感误差影响的数学模型。为克服外场测试环境下难以分别精确估计各标定参数的限制,提出将安装关系矩阵参数误差对航向敏感误差的作用视为一个整体进行标定;不需要外部基准,即可基于最小二乘算法实现航向敏感误差系数的在线标定。采用标定得到的航向敏感误差系数,利用原理样机进行了在线补偿精度实验测试。实验结果表明,所提出的在线标定与补偿方法能够有效消除航向敏感误差,提高初始对准航向角精度。

速率偏频激光陀螺惯导系统航向敏感误差分析与补偿

为了有针对性的消除激光陀螺速率偏频惯导系统的可补偿寻北误差,进一步提高航向精度,从速率偏频斜装惯性仪表的数学模型出发,对陀螺和加速度计的各项误差进行了寻北误差分析,基于捷联惯导对准误差公式给出了惯性仪表各误差源的影响量级。明确了引起倾斜状态航向敏感误差的主要因素,提出了以调整激光陀螺旋转轴方向陀螺零偏抵消激光陀螺标度因数不对称性误差或者速率偏频状态陀螺零位偏移的航向敏感误差补偿措施。经转台试验验证,该措施简单可靠,有效消除了倾斜状态航向敏感误差,速率偏频系统的全方位寻北精度能够从86''(3σ)提高到优于40''(3σ)。

基于概率分布的3-UPU机构误差影响敏感度

以具有3平动特性的3-UPU并联机构为研究对象,分析各类装配误差对其自由度特性及运动误差影响的敏感程度。建立机构的运动学模型,列举较为常见的几类典型装配误差,并将其分类。以给定一定概率分布的数值误差为条件,应用数值方法对位姿正解进行两种情况的计算和分析:在给定误差数值的条件下,分析随着时间变化,机构末端操作器位姿误差的概率输出;在给定误差为符合特定分布的随机值的条件下,分析在特定运动瞬时,机构末端位姿误差的概率输出。得出在各类扭角装配误差存在情况下,机构位置和姿态误差分布规律。通过分析和对比得到的数值结果和模拟图形,得出各类扭角装配误差对机构运动平台影响的不同结果,按照其敏感程度,给出误差源大小的结论。

基于概率的4自由度UPU并联机构误差敏感性分析

以具有3平动1转动的4自由度UPU机构为研究对象，分析了机构对影响其自由度特性及运动误差的各类扭角误差的敏感程度。首先，建立了机构的运动学模型，给出了可能发生的各类误差分类。以给定一定概率分布的数值误差为条件，应用数值方法对位姿正解进行了两种情况的计算和分析，即计算和分析了在误差不变的情况下机构末端操作器的位姿误差随时间的变化，以及扭角误差按照一定概率分布的前提下机构末端操作器在某一运动瞬时的位姿误差。通过分析和对比得到的数值结果和模拟图形，得出了各类扭角误差对机构运动平台影响的不同结果，按照其敏感程度，给出了源误差的大小。

可重构三轴机床几何误差敏感性变化规律预测

机床的几何误差敏感源辨识是对机床精准设计的一项重要挑战,特别是其运动轴间的位姿关系在机床重构后会改变,如何快速地鉴别机床重构后的空间误差敏感项对后续加工有较大影响。本文以可重构三轴机床为研究对象,采用齐次坐标变换矩阵方法,提出了基于模块化误差矩阵的综合空间误差模型快速重建方法。运用矩阵微分求得各几何误差的敏感性系数,分析不同的三轴机床结构与敏感误差源变化规律的映射关系,对不同配置的机床进行敏感性规律验证。结果表明:机床在不同的重构配置下均符合该变化规律,有利于可重构机床的设计和加工精度的提高。

机床位姿误差的敏感性分析

为在合理成本下高效控制机床的精度,通过拓展"加工误差敏感方向"的内涵,提出面向机床敏感误差的机床精度控制策略,实现这一策略的关键,是机床敏感误差识别。以滚齿机YK3610为对象,介绍基于多体系统理论和齐次坐标变换的机床误差建模方法,并依托该模型对机床敏感误差辨识方法、步骤和关键点进行阐述。示例表明,在众多机床误差源中辨识出敏感误差是可行的,其分析结果可提高误差防止和误差补偿的效率。

点接触齿面在控制误差敏感性条件下的二阶参数设计

推导出了点接触齿面接触点位置对安装误差敏感性的计算公式,并通过具体计算实例说明了齿面二阶参数对误差敏感性的影响;所获得的误差敏感性计算公式可作为以主动设计齿面参数进行误差敏感性控制的基础.

点接触齿面的安装误差敏感性研究

提供一组显式表达的点接触齿面的接触点位置对安装误差敏感性的计算公式 ,实例计算表明 ,计算结果与实验结果一致。这组误差敏感性计算公式既是误差敏感性分析的基础 。

微操作并联机器人几何误差建模的参数误差转换法及误差敏感性分析

提出微操作并联机器人几何误差建模的参数误差转化法,建立正交结构6-PSS微操作并联机器人的几何误差模型,通过构造几何误差模型的Lagrange条件极值方程,对误差进行敏感性分析,最后讨论了各类参数误差在终端几何误差模型中的关联性。研究表明:所提出的方法简单明了,行之有效。

考虑安装误差敏感性的螺旋锥齿轮主动设计方法

在Litvin等的预设定传递误差曲线螺旋锥齿轮主动设计方法基础上,考虑初始计算点位置对安装误差敏感性的影响,对预设定传递误差曲线螺旋锥齿轮主动设计方法进行了改进。通过安装误差敏感系数的计算与比较,确定合理的初始计算点位置,由局部综合法求得满足预设定传递误差曲线且容差性较好的一组小轮加工调整参数。计算实例表明,合理选择初始计算点可使误差敏感系数数值平均下降26.68%。

正交并联模拟台误差的敏感性及分类研究

为全面考察六维正交并联模拟台可能的误差源,同时避免微分及矢量法建模存在的大量偏导计算,将机构6个支链分别等效为相应的串联机构,根据机构支链的正交特征并结合运动学影响系数的原理建立了较为完备的误差模型。模型包含了铰链点自身加工误差、安装误差,定长杆误差及驱动误差在内的144个误差源。以定义的误差敏感性系数为指标,利用数值仿真分析了所有误差源对末端精度的影响程度,并据此将误差源分为三类:非敏感误差、非完全敏感误差和完全敏感误差。最后,说明了这三类误差在运动学标定过程中与识别参数确定及测量位姿选取的关系。

基于热误差敏感度图的温度关键点选择方法

采用有限元法仿真计算了数控车削中心主轴箱的瞬态温度场分布及相应热变形位移,根据热误差敏感度导出了主轴箱的热误差敏感度图;运用小波图像压缩技术提取了512个有限单元结点作为侯选温度关键点;根据遗传优化算法原理,提出了流程图式的目标函数,并在Matlab软件中以M文件的形式编写目标函数,同步实现了温度关键点的选择以及与之匹配的热误差模型的建立.通过在数控车削中心的验证实验结果表明,根据优化关键点所建立的数控车削中心主轴箱热误差模型的计算精度较高.

双重螺旋法齿面分区修形对降低安装误差敏感性的影响

为了降低齿轮副对安装误差的敏感性,将双重螺旋法加工的齿面划分为小端、中间接触区和大端3个区域,并沿啮合线方向对3个区域分别进行抛物线修形,得到修形后的理论齿面;采用有约束最小二乘法求得与修形后理论齿面逼近的修形后实际齿面;通过齿轮承载接触分析(LTCA),得到原始齿面与修形后实际齿面在有安装误差时的齿面接触区、接触应力和齿根弯曲应力。研究结果表明:经过分区修形,正、反车齿面最大接触应力降低,齿面接触应力更加均匀,齿轮副对安装误差的敏感性降低,同时,齿根弯曲应力也有一定程度增大。

基于误差敏感分析的Stewart平台参数辨识方法

针对Stewart平台参数辨识问题,提出基于误差敏感分析的参数辨识方法.通过建立Stewart动平台在不同位置点的位姿误差模型,得到Stewart平台结构参数辨识方法,该方法解析了Stewart平台在不同位姿下,结构参数变化及对其输出的敏感性.利用数值法构造出误差影响敏感矩阵,可辨识系统结构参数.通过实例计算与修正,Stewart平台位置误差从4.8 mm降到到1.12 mm,角度误差从5.4°降到1.05°,验证了该辨识方法是有效可行的.

航天器交会远距离导引段误差敏感度研究

以航天器交会对接远距离导引轨道控制精度为研究目标,从控制过程各环节入手,分析误差因素,提出了敏感度分析的方法,从控制方程推导出控制精度敏感度方程,并进行了仿真计算,分析出影响控制精度的主要因素和影响程度。

点啮合齿面安装误差敏感性的定量评价方法

针对以往同类研究中点啮合齿面安装误差的敏感性没有综合定量评价方法的不足,提出了一种定量评价齿面啮合特性对齿轮安装位置误差的敏感性的方法,其步骤为:利用矢量的齐次坐标矩阵和齐次坐标方阵表达啮合问题中啮合点在不同坐标系之间的变换关系;通过求解啮合方程对安装位置参数的全微分,推导关于齿面啮合点的位置误差与齿轮安装位置误差的线性方程组;由该线性方程组系数矩阵的条件数来定量评价齿面啮合点的位置误差对齿轮安装位置误差的敏感性。最后,通过实例说明所提出的方法在齿面设计中的应用。

基于齿面3阶接触理论的曲线齿锥齿轮副的低噪声、低安装误差敏感度的传动性能设计

提出了一种基于齿面 3阶接触理论的曲线齿锥齿轮副的低噪声、低误差敏感度的传动性能设计方法。作者通过对齿轮副传动函数的研究 ,揭示了齿轮副 2阶接触特性、3阶接触特性与传动函数、冲击、噪声的关系 ,同时从 3阶接触特性中选择了和齿轮副误差敏感度相关的参数 ,并给出了它们作为 3阶优化目标时的赋值原则。最后 ,给出了一个算例。

基于误差敏感区域特殊处理的NURBS曲线拟合算法

在NURBS曲线拟合中,现有的提高拟合精度的方法一般是通过迭代的方式逐步逼近最优拟合曲线.但是迭代算法普遍时间代价较高,且当控制点达到一定数量后再增加控制点会导致曲线变形.另一方面,NURBS曲线拟合方式对于曲率较平缓的曲线具有较高的拟合精度,而曲率变化较大的曲线则很难高精度逼近.针对这两个问题,本文提出了一种基于误差敏感区域特殊处理的NURBS曲线拟合算法.首先利用传统算法得到初步符合加工精度要求的曲线,然后对曲线进行误差分析,根据误差分布及数据饱和度,提出了误差敏感段的概念.利用NURBS曲线的局部性,无需增加控制点个数和更改参数,将误差敏感区域进行局部插值处理,从而消除局部高误差拟合区域,提高算法整体拟合精度.本文使用三次参数样条插值和Akima插值两种算法对误差敏感段进行局部替换,实验证明本算法可以通过对局部高误差区域的特殊处理而提高整体拟合精度,且替换部分区域不显著增加计算时间.

具有相位误差敏感性的CM阵波束形成器

本文针对短波衰落信道的特点，通过提出一种具有相位误差敏感性的ＣＭ阵波束形成器，实现了ＣＭ阵对衰落信号的捕获和自动跟踪，并通过计算机模拟证明该波束形成器在衰落信道条件下具有良好的收敛性能．

单双层索网混合结构屋架误差敏感性分析

针对施工过程中可能出现的构件加工与安装偏差,对乐山体育场的索系屋架结构进行了误差敏感性分析。从索长制造误差、索夹安装误差、支座安装误差3个方面,分别分析了最大误差与随机误差情况下的结构误差敏感性,考察了不同误差情况下的结构位移与索力偏离,发现结构整体对误差敏感程度不高,索夹与支座安装误差对结构的影响基本可以忽略不计,索长误差对结构的索力有一定影响,应当特别加以控制。