基于最小二乘理论的折光系数计算方法

折光系数是影响三角高程测量精度的主要因素之一。基于最小二乘理论,给出了计算测区折光系数的新方法。某滑坡监测基准网应用此方法后,三角高程达到了接近二等水准的精度。

变分数阶粘弹波动方程最小二乘快速解法

由于分数阶粘弹波动方程存在变分数阶拉普拉斯算子,其数值求解需要对不同品质因子的空间任意点均进行全域的正反傅里叶变换,因而计算量巨大,难以满足实际生产需求。通过引入最小二乘理论,构建变分数阶空间波数混合域算子与波数域算子间的逼近关系,将空间波数混合域变分数阶算子分解为波数域常分数阶算子与空间域算子的形式,有效避免直接求取空间波数混合域算子时计算量大的问题,从而构建变分数阶粘弹波动方程的常分数阶求解形式,实现变分数阶粘弹波动方程快速求解。数值模拟计算结果表明,在品质因子非均值的情况下,该方法的计算精度优于平均品质因子模拟方法,计算量小于分块模拟方法,且提速比随着地下品质因子复杂度的提高而更加明显,在保证精度的前提下可大幅提高粘弹波场模拟效率,有利于后续相应高效粘弹成像算法的开发。

总线式数控机床动态误差测量及辨识

多轴联动高速加工中,运动参数引起的机床动态误差是产生零件加工误差的重要因素。针对EtherCAT总线型数控机床,以球杆仪QC20-W和工业以太网探头工具ET2000为测量工具,建立了机床动态误差和静态误差模型。首先基于齐次坐标变换理论建立球杆仪杆长变化量与机床动、静态误差的数学关系;然后根据这两类误差的不同特性,构建了以坐标位置表达的静态误差多项式及以速度、加速度的角频率及相位表达的动态误差低阶正弦多项式。并采用小波变换针对位置信息中的噪声进行降噪处理。最后采用最小二乘理论求解误差表达式中的未知系数。结果表明,指令速度为动态误差的主要因素,加速度为次要因素。在加速度不变,指令速度由20 mm/s依次上升至40、80 mm/s时,动态误差占总误差的比例由2.13%增加到11.74%、49.15%;指令速度不变,加速度由200 mm/s^(2)上升至800 mm/s^(2)时,动态误差占比由22.72%上升至26.83%。

中国部分地区太阳辐照量的非线性回归模型

根据中国国家气象中心提供的有完整气象资料的62个观测站1961-1980,1982-2000年的实际测量数据,运用统计软件进行整理和分析,发现绝大多数地区近期的太阳辐照量均比早期的减少;对比分析美国航空和航天局(NASA)测得的数据和中国测得的数据,表明两种数据统计意义上有显著性差异;又经回归诊断,1961-1980,1982-2000年数据满足建立回归模型的前提条件,建立的多元非线性回归模型经过统计检验回归效果显著;利用数理统计方法证明太阳辐照量随环境的变化产生了显著性差异.

基于多目标遗传算法的Stewart平台运动学正解解算

Stewart平台的运动学解算是指对驱动杆杆长与动平台位姿的对应关系的求解。其运动学逆解只需根据空间坐标变换求得,而运动学正解需要对12个非线性方程进行解算。普通的数值解算方法迭代步数多,求解精度低。为解决Stewart平台运动学正解的解算问题,将pareto最优化理论引入遗传算法,提出一种基于多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)和最小二乘理论结合的算法。利用算法生成上平台姿态,利用反解解算出姿态对应的杆长,与已知杆长进行最小二乘拟合分析,当拟合度极高时认为此时的位姿即为运动学正解结果。此算法将上平台姿态的6个参数求解转化成多目标最优化问题,其只需迭代102次左右便能输出最优解,单次结果输出用时在1 min以内,且求解的均方根值误差不超过0. 1。是一种求解速度快、精度高的可行的运动学正解解算方法。

基于等效平差因子的方差-协方差分量估计

充分挖掘观测量的信息,利用矩阵变换将随机模型的方差-协方差分量估计转化为函数模型的均值参数的估计,借助最小二乘理论得到方差-协方差的最小二乘估计.进一步通过矩阵的正交变换引入等效平差因子,然后通过二次型定理提出了基于等效平差因子的方差-协方差分量估计的新方法.算例表明,基于等效平差因子的方差分量估计的效果要优于最小二乘方差分量估计.

主通风机特性曲线自动绘制和应用

利用VB.NET开发平台和Auto CAD开发工具,根据最小二次理论、正交多项式理论和数量统计理论,开发出了一套主通风机特性方程优化及自动绘制软件。该软件能给出最佳主通风机个体特性方程,并自动绘制主通风机个体特性曲线。利用该软件,笔者参与了松藻矿务局某矿的主通风机测定工作,并根据测定数据给出了该矿主通风机最佳个体特性曲线,取得了满意的效果。

三维力传感器的设计和静态解耦算法研究

针对三维力传感器在获取大量程空间三维力时存在精度低、维间耦合的问题,从机械解耦角度进行改进,弹性体采用十字梁型结构,竖梁两侧开设通槽,并将电阻应变片粘贴于竖梁和横梁两侧,通过电阻应变片组桥方式连接。利用万能试验机对传感器进行标定加载分析,基于最小二乘理论对经多次测量筛选出的数据进行拟合,得出该传感器输入载荷与输出电压之间解耦矩阵。采用研制出的三维力传感器进行论证实验,通过对传感器标定并结合弹性体本身机械结构解耦。实验结果表明,所研制的大量程三维力传感器的Ⅰ类误差和Ⅱ类误差分别为2.36%和2.1%,能够较好地抑制各维间的耦合,并达到了该传感器的预期精度要求。

基于模板滑窗处理测量数据中野值的方法

在导弹末制导目标跟踪试验过程中,针对测量数据中连续出现多个野值的干扰,提出了一种基于模板滑窗滤除测量数据中野值的方法。该方法依据测量数据的前后相关性和变化规律,并结合最小二乘理论,研究了基于模板滑窗滤除测量数据中不同类型的野值点,最后进行了仿真实验和试验数据验证。实验结果表明,该方法能有效地剔除测量数据中不同类型的野值点,提高测量数据的可靠性。