面向基准约束与余量约束的配准算法

为了保证待加工型面加工余量的均匀性及其相对于基准之间的位置关系,提出一种同时基于基准约束与余量约束的配准算法。所提算法在配准模型中增加基准约束与余量约束,建立在基准约束与余量约束下的配准模型,引入局部坐标系进行配准计算,并将计算结果反算至全局坐标系中。通过引入局部坐标系进行配准计算的算法,降低了测量点变换过程中测量点的运动自由度,从而降低了计算过程中变量的维度,提高了计算效率,保证了计算结果满足基准面约束与余量约束。所提算法在典型的飞机零件“襟翼滑轨”的简化模型上进行了应用验证,相关结果表明:在平面基准约束与余量约束下的配准算法,计算时间为仅在余量约束下配准算法计算时间的33.6%,配准后基准面上测量点的最大偏差小于0.04 mm,待加工面上余量的波动小于0.03 mm,适用于该类零件的自适应精加工过程。

组建地球参考架中基准约束的选择及其影响

根据约束形式和提供信息的情况,将定义几何坐标参考基准的约束条件分为统计约束和函数模型约束,并给出它们的统一表示形式。解释统计约束中的紧约束、皱约束和松约束的分类依据和使用原则,分析伪逆约束和最小约束的表示形式、使用方法和应用范围。指出固定约束是函数模型约束的一种,它是定义几何坐标参考基准的理想选择,讨论在IERS组建ITRF2008时,用于定义相似变换参数相对参考基准的函数模型约束的表示形式。

高分辨率航带影像像控点的布设和基准约束测量

推扫式航摄仪所获取的带状影像,其每个像素都具有比较准确的WGS-84坐标。带状影像模型自成刚体,具有很强的稳定性,但其区域网模型精度在高程方面偏弱。受其自身航带影像模型刚性和区域网弱高程模型精度的影响,其像控点布设有其自身的特殊性。在获取具有多重空间基准约束的像控点的过程中,当在像控区域中有CORS基站、GPS控制网、水准控制网等多个空间基准类型可以利用时,可利用IGS站点和EGM2008数据快速验证这些基准的应用有效性,避免已有空间基准的潜在问题,这是保证像控点快速和精确获取的关键。

基于方位编码与基准约束的茶叶生产线快速构建

从三维层面考虑,将茶叶生产线的设计作为装配建模问题进行处理。首先引入位置无关的平面图布置方法,避免了设备位置的频繁调整,降低设计人员的工作量。其次,利用设备方位及连接关系编码,获得设备的绝对与相对方位信息。最后,通过基准约束自动实现设备的装配定位,避免了手工设定,从而提高工作效率。根据这一方法,采用VB 6.0对SolidWorks进行二次开发,编写了茶叶生产线布置程序TPLLayout。实例运行结果表明,系统界面友好、操作便捷,极大地提高了茶叶生产线的设计效率,降低了设计成本。

地球参考框架建立的基准约束及其影响分析

地球参考框架是一切测绘活动、地球科学研究的基础。建立地球参考框架的观测是距离观测,距离测量通常是相对测量,为了解决观测方程的秩亏问题,获得点位坐标唯一解,需要附加一定的基准约束。本文针对观测方程的秩亏性,讨论比较了基准定义中参数的随机约束、相似变换约束、坐标转换参数内约束等,分析了这几种约束条件对基准点误差的敏感性、使用范围以及对观测网形的“扭曲性”等,依据随机模型讨论了基准的强弱性。

SDCORS网高精度数据处理中的基准约束研究

为客观研究主要的基准约束类型即自由网解算、约束参考站、固定参考站和最小约束解算对CORS网平差结果精度的影响,使用Bernese软件对2012年1月1日—2012年1月5日SDCORS的84个测站和5个IGS观测站的数据进行处理。结果表明:自由网解算的精度最低,最小约束解算的精度最高,在一定范围内,约束参考站的解算精度会随着给定的约束减小而变高。所以,测站点坐标应使用最小约束解算。

GD&T基准约束链在汽车悬架、电驱系统及激光焊接工程的应用与实践

结合GD&T在新能源汽车前悬架系统、电驱系统及车身激光焊接工程的具体应用及实践,阐明了GD&T几何公差在工程设计、制造及测量过程中的唯一性解释。基于对GD&T其逻辑严谨、系统科学完整的几何尺寸公差定义的深刻理解,首次提出了基准约束链的概念。从产品功能展开、虚拟装配、测量分析及基准模拟(体)角度,对基准约束链的逻辑关系分层次予以解析。并通过对GD&T应用案例解析,特别是轮廓度和位置度两大公差的解释,证明了GD&T在工业制造领域必将得到全面地推广和使用。

GIM和不同约束条件相结合的BDS差分码偏差估计

现阶段BDS卫星和地面跟踪站数量较少,用BDS单系统获取的DCB精度有限,针对此问题,本文基于CODE GIM,采用两种不同的"零均值"基准约束方案(分别称为约束1和约束2),选取2015年(DOY002-090)MGEX的BDS数据,求解BDS的DCB,并对其进行精度评估。结果表明,两种约束方案下,卫星DCB差值整体趋势一致,DCBC2I-C7I、DCBC2I-C6I的系统性偏差分别约为-3.3ns和1.2ns,接收机DCB的系统性偏差与卫星DCB大小相同,符号相反。相对于约束1,施加约束2后,IGSO和MEO卫星DCB估值更加稳定(DCBC2I-C7ISTD最大改善21%,DCBC2I-C6ISTD最大改善13%),IGSO和MEO卫星的稳定性(分别在0.1ns和0.2ns左右)优于GEO卫星(0.150.32ns)。约束2的DCB估值效果不仅与CAS/DLR产品有较好的一致性(Bias:-0.40.2ns),而且顾及了BDS卫星DCB间的稳定性差异。两种约束方案下,BDS接收机DCB的STD无明显变化,说明约束的选择对BDS接收机DCB的稳定性无明显影响。BDS接收机DCB稳定性整体上优于1ns,中高纬度区域较好(STD 0.4ns左右),低纬度区域稍差(STD 0.81ns)。

IGS基准站在高精度GPS数据处理中的应用

处理基于连续运行基准站的作业模式下高精度GPS控制网观测数据时,因国内网络工程基准站分布不均或选取的观测数据缺失造成网形结构较差的情况下,控制网的精度就会受到较大的影响。根据IGS基准站分布情况,适当选取部分基准站参与控制网的数据处理,能够明显改善控制网精度。本文以927工程西沙-南沙测区数据处理为例,采用IGS基准站以达到较好的网形结构,大幅度的提升了控制网精度,获取了较为理想的点位精度。

超精密点对点运动三阶轨迹规划精度控制

研究一种优化的超精密点对点运动三阶轨迹规划算法及其精度控制策略。在简要分析三阶轨迹轮廓可能情形的基础上,建立三个约束基准用来预判别以上情形:速度—加速度基准、位移—加速度基准和位移—速度基准,依据该基准与系统约束,提出一种考虑轨迹全过程的预处理方法,并给出时间优化的轨迹规划算法。考虑算法离散实现时的精度损失,提出一种轨迹规划内部整数积分策略,避免因浮点积分操作所造成的数据漂移而引起的精度失败。此外,提出一种基于位置修正因子的补偿方法,克服切换时间圆整所引起的终点位置偏差。实例证明提出算法的有效性和可靠性。该算法已成功应用于半导体加工装备研发中。

超精密点对点运动3阶轨迹规划算法与实现

分析了3阶轨迹轮廓可能存在的各种情形,在总结各种轨迹情形图形特征的基础上,建立了用来预判别以上情况的3个基准:速度-加速度准则、距离-加速度准则和距离-速度准则.依据该基准与给定系统约束,提出了一种轨迹全过程的快速预处理方法,实现了点对点运动时间优化;结合轨迹轮廓图形的对称性与面积求积分法,给出了一种简单的公式推导方法.在此基础上,给出了3阶轨迹规划的精确算法及其实现流程.实例证明了该算法的快速性、有效性、可靠性及灵活性.该算法已成功应用于超精密半导体加工装备的研发中.

光刻机步进扫描运动轨迹重叠规划算法

研究一种步进扫描投影光刻机的步进运动与扫描运动的轨迹重叠规划算法。根据给定的系统动力学约束,以保证最大加速度与最大速度不超限为目标,建立步进运动与扫描运动轨迹重叠规划的约束基准。依据该基准,分析步进运动与扫描运动轨迹重叠规划的各种可能情形,推导在最大程度上缩短运动执行时间的轨迹拐点调整计算公式。以此为基础,提出步进运动与扫描运动的轨迹重叠规划算法。通过仿真计算验证算法的正确性与有效性。实际应用证明该算法能在保证运动精度基础上,极大地提高生产率。该算法已被100 nm步进扫描投影光刻机工作台超精密运动控制系统所采用。

加工顺序优化研究

大多数现有 CAD/ CAM系统还不能用实用的方法获取并处理制造信息 ,以致于在完成产品设计之后无法自动生成相应的制造方案和 NC代码。特征技术为设计与制造的一体化提供了关键的连接机制。但是 ,特征加工的顺序不是特征造型的顺序 ,也不是特征造型的逆序。对于特征加工顺序规划 ,最主要的指导原则是 :(1 )尽量依赖原始设计中的参照体系 ;(2 )尽量符合常规的工艺习惯。本文提出加工顺序优化思想 ,从加工的角度 ,重点讨论切削过程规划中建立在几何约束。

武陵山区少数民族州县主导产业解读与选择

主导产业发展的关键是定位要准确。本文通过分析武陵山区少数民族州县主导产业选择存在的问题,阐明主导产业选择的原则,并结合其约束条件给出主导产业定位的几种模式。

基于工序要求的夹具定位方案规划软件

为提高工件加工的质量,研究面向精加工工序的夹具定位方案自动规划方法,根据工序要求和工件几何特性建立定位基准的选择和评价准则。将工件的加工工序要求转换成设计基准的约束自由度任务,根据几何特性建立基准约束能力评价方法,利用基准的几何类型和位置关系类型评价基准的约束自由度能力。根据基准之间的位置关系建立基准的组合和基准替换方法,解决基准定位能力不足和基准约束冲突问题,在定位能力评价和定位问题解决过程中确定基准的定位点数量和布局。利用UG NX 7.5开发平台和VC++语言,编制基于三维实体模型的夹具定位方案自动规划原型软件,并通过实例进行了验证。