滚仰式光电吊舱地理导引实现与误差分析

为了提升地理导引精度和成功率,根据滚仰式光电吊舱的结构特点,通过建立坐标系统、目标坐标求解和框架角解算三个步骤,完整构建了地理导引的数学模型,并在此基础上引入了速度前馈和小区域搜索模式。同时,对受惯导测量误差和目标距离影响的框架角解算误差进行了数据仿真。结果表明:经纬误差和航向角误差对俯仰角的解算误差影响较大;而高程误差和水平姿态角误差则对横滚角的解算误差影响较大。提升惯导的定位精度,可进一步减小框架角解算误差,从而提升地理导引精度,而当航向角<0.1°,水平姿态角<0.05°时,姿态角误差的影响权重会变小,再通过减小姿态角误差提升导引精度的作用已不明显。随着目标距离的增大,框架角解算误差会急剧减小。最后进行了导引试验,其俯仰、横滚角均方差均小于0.12°,表明了算法的准确性和仿真分析的有效性。

反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定误差分析

为满足各类装备平台对反射镜式光电系统光路内嵌复合轴高精度稳定的需求,针对实际研制中各类误差源相互耦合难以控制的难题,文中基于反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定的原理,从理论上分析了快速反射镜角度与瞄准线角度关系线性化、陀螺和快速反射镜安装正交性误差以及快速反射镜测角精度对系统瞄准线稳定误差的影响,建立了瞄准线稳定误差与上述影响因素之间量化数学模型,并根据量化模型开展了计算仿真实验。仿真结果表明,在瞄准线稳定误差要求为2μrad级别时,快速反射镜角度与瞄准线偏转角度关系不能采用简化的线性化处理,陀螺安装误差应小于0.005 mrad,快速反射镜的安装误差应小于0.003 mrad,快速反射镜的测角精度应达到0.001 mrad。在实际应用中,在保证快速反射镜测角精度的基础上,应对陀螺和快速反射镜安装误差进行校准补偿,确保陀螺和快速反射镜安装误差产生的瞄准线稳定误差绝对值之和小于瞄准线稳定精度要求。

电池储能系统绝缘电阻检测方法误差分析

电池储能系统绝缘电阻检测对电池储能电站的安全运行至关重要。为了解决常用的平衡-不平衡电桥法测量误差较大且有随机性的问题,建立了平衡-不平衡电桥法的计算机仿真模型,研究了绝缘电阻检测的误差影响因素。从电压测量误差偏置和电压测量精度2个方面对绝缘电阻检测误差的影响进行了分析。针对正母绝缘降低时的测量范围不宽和测量结果不准确的工程实际问题,对平衡-不平衡电桥法进行了改进。提出了电桥电阻如何选型的理论依据和具体方法。针对正负极绝缘同时降低时测量的准确性较差,存在绝缘监测死区的问题,利用仿真模型绘制出的三维曲面图进行分析,提出了可变阻值切换桥法,该方法可有效增加该工况下的检测准确度。最后工程现场的实际测试验证了误差分析和参数选型的正确性。该研究成果对电池管理系统绝缘监测功能的设计和参数选型提供了参考和理论依据。

机器视觉系统中光源位移误差分析与优化

为了采集多类型工况的图像,扩大神经网络的学习样本。改变光源的高度能显著影响图像的差异,为此对影响光源位移准确度的步进电机和驱动结构进行误差分析并提出对应的优化补偿方法。经由对四台步进电机所需负载分析研究,建立负载模型,优化负载驱动电路。针对传动结构中轴心定位误差以及丝杆应力的干扰分别设计优化方案并完成对整体方案的验证。实验表明优化方法能有效地减小装置误差,四组传动丝杆的定位精度分别提升了88.896%、98.336%、45.081%、31.479%,优化效果明显,为图像采集提供位移精度保证。

网孔式衰减器误差分析

网孔式衰减器是中性度优良且耐辐照能力强的光衰减器,其通光小孔的密度决定了制造成本和使用时的衰减偏差,但成本和偏差是一对矛盾,设计衰减器时必须优选孔密度。为了选择最佳的网孔设计,文章提出了随机函数模拟光源穿过衰减器的误差分析方法,通过大量模拟计算,得出等效孔数与最大偏差的近似关系,解决了网孔式衰减器的优化设计问题。

具有自检功能的智能SF_(6)气体密度监测用软测量模型误差分析

对已有的SF_(6)气体密度检测建立软测量模型,根据误差传递原理,完成理论分析和解析推导,得到相应的误差估计解析不等式。结合SF_(6)气体在全密封电器中的压力和温度常用的工作范围,进一步确定了软测量模型误差估计不等式中的误差传播系数值,得到了可以用于软测量模型误差估计的解析公式。基于该公式分析了密度继电器产品准确度设定和准确度应用的合理性,证明了该软测量模型及其误差估计公式的有效性。SF_(6)气体密度软测量模型与误差估计方法及其误差估计不等式,可以在免维护智能SF_(6)电气设备传感、监测、校准和诊断类仪器仪表、装置及系统的技术发展过程中发挥重要的指导作用。

利用假设检验方法开展物理实验误差分析

误差分析是物理实验数据分析过程中的一个重要环节.基于统计学中假设检验的思想,利用统计学软件IBMSPSS,将T检验的方法运用到大学物理实验的误差分析中,运用概率来说明系统误差影响的大小,提出了物理实验的误差分析方法.最后,以圆柱体直径的测量实验为例,开展了误差分析,说明了利用假设检验开展误差分析的具体流程.

直线拟合椭圆轮廓曲线数控加工误差分析

数控编程中,不仅要关注程序语句逻辑正确,还要关注加工精度问题。用直线拟合法编制椭圆轮廓数控加工程序时,首先要计算逼近误差,然后根据逼近误差确定各节点步距。通过数学推导,得到等间距和等角度直线逼近椭圆轮廓曲线时的逼近误差计算公式,可用于编制椭圆轮廓数控加工程序时确定循环语句或条件跳转语句的步距,提高椭圆轮廓加工精度。给出了确定步距的一些技巧。

CMA-MESO模式对“21·7”河南特大暴雨的预报评估与误差分析

为分析CMA-MESO模式对2021年7月19—21日河南特大暴雨的预报性能,除了常规观测资料,还利用雷达和卫星非常规观测资料,对模拟回波和云产品开展传统和新型空间检验,以揭示对流风暴和中尺度对流系统(MCS,基于卫星红外通道)的模式预报偏差细节,并从降水形成的水汽、动力、触发和维持机制等角度分析模式误差产生的原因。结果表明:模式能较好预报雨带形态、弱回波持续时间以及主要降水发生前期和后期MCS的面积和强度演变趋势;模式偏差主要体现在低估了降水强度且未报出郑州站极端小时降水,错报主雨带小时降水演变,严重低估了对流风暴和强对流风暴的持续时间,未能报出午后MCS面积陡增的变化趋势且MCS位置预报偏西、偏北;模式降水偏差的原因主要在于水汽的模拟,模式水汽垂直分布不合理,对台风烟花和查帕卡的水汽输送均偏弱,而水汽输送不足的根源是低空急流偏弱和超低空急流脉动不足。另外,模式未能在郑州站附近预报出稳定少动的地面中尺度辐合线,加之大气层结不稳定度不足和对流不稳定能量偏低,使得对流发展不够旺盛,最终导致降水预报不足。

基于导通压降的大容量IGBT模块结温观测与误差分析研究

压接式绝缘栅双极性晶体管PP-IGBT(press-pack insulated gate bipolar transistor)模块因其优越的电气性能和可靠性,广泛应用于柔性直流换流阀等大功率应用场景。IGBT芯片结温的准确观测对于其运行状态的监测与剩余寿命的评估都非常重要。已有结温观测方法多是针对键合引线式IGBT,未考虑到压接式模块的特性,无法直接应用。首先,针对大容量换流阀中的压接式IGBT,提出了一种实用的模块导通压降与结温标定方法,并对结温在线估计的误差进行了全面分析。然后,基于ABB公司5SNA 3000K452300压接式IGBT模块(4500 V,3000 A)设计了结温标定方案,包括实验电路、温度标定范围选择、结温控制方式、测量电路及标定实验步骤。最后,基于脉冲测试平台,对所提方法进行了验证。实验结果表明,所提结温标定与观测方案有效,结温观测误差在±5℃以内,且能适用压接式IGBT模块存在差异的情况。

基于科学方法优化实验过程——以“电池电动势和内阻的测量”实验的误差分析为例

分析教材发现,误差是提升“电池电动势和内阻的测量”实验教学质量的重要抓手。采用演绎法、归纳法、平均值法和综合分析法等科学方法对“电池电动势和内阻的测量”实验进行误差分析,从中找出优化实验的具体措施,从而为教师优化中学物理实验教学提供一条新的且具有可操作性的路径。

分焦平面式偏振相机偏振误差分析及偏振定标

分析了相机结构和测量原理,建立了相机响应模型,理论推导了相对透过率和偏振方位角对偏振测量的影响。采用积分球光源测量了相对透过率,采用旋转线偏振片法和马吕斯定律测量了偏振方位角,最后进行了偏振测量精度验证。测试结果表明,经过偏振定标后,偏振度测量误差约为0.44%。该检测方案可以定标分焦平面式偏振相机性能,定标精度高,能够为分焦平面式偏振相机高精度应用奠定基础。

电火花成型电极修整航空发动机叶片的加工误差分析

针对航空发动机叶片电解加工后前后缘存在较大加工误差这一问题,采用电火花加工技术对叶片前后缘进行修整,并分析前后缘的加工误差。使用自研的六轴电火花成型机床,采用成型电极对叶片后缘进行修整加工,并利用三坐标测量机完成叶片点云数据的测量。采用遗传算法和迭代最近点算法,完成包络加工后叶片点云数据与理论模型的配准,通过最小二乘椭圆以及NURBS曲线拟合处理点云数据。针对拟合的叶片加工后轮廓曲线,通过在该曲线上等间距取点并计算这些点到叶片理论轮廓线的距离来反映叶片后缘的加工误差和加工误差的整体趋势。结果显示:经过电火花成型电极修整后叶片后缘的面轮廓度误差在-16.4~88.5μm之间,平均误差为53.7μm,叶片后缘的缘头处轮廓度误差最小,验证了电火花加工技术包络修整叶片前后缘的可行性。

基于神经网络的并联机床位姿误差分析与补偿研究

为了解决并联机床位姿误差补偿这一难题,以六自由度并联机床为研究对象,基于并联机床的运动学逆解建立了位姿误差模型,得到了并联机床驱动杆杆长误差和铰链点位置误差与并联机床动平台位姿误差的关系。铰链点位置误差可以通过调整杆长来弥补,由于驱动杆杆长误差难以测量,所以基于BP神经网络设计了一种改进的修正系统输入法对并联机床动平台的位姿误差进行补偿。仿真结果表明,经过补偿后的位姿误差明显小于补偿前的位姿误差,验证了并联机床位姿误差分析与补偿方法的可靠性。

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器误差分析及抑制方法研究

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器具有结构简单、分辨率高、响应速度快和抗干扰能力强的特点。相比于增量式直线位移传感器,该类型的传感器不仅不受断电的影响,还能实现更加快速和精确的绝对定位。但是,传感器制造、安装及电信号处理等环节处理不理想会产生无效电动势,带来对极内的1次、2次和4次误差。针对上述问题,使用信号补偿的方式抑制1次和2次误差,采用空间移相的方式消除感应信号中的3次谐波,以此抑制4次误差。对优化后的传感器进行误差抑制实验,验证了误差来源分析的正确性以及抑制方法的有效性。实验表明:误差抑制后的传感器节距内误差峰峰值由32μm优化为6μm,性能大幅度提升。

化学反应焓变实验中误差分析及实验设备改进

化学反应焓变的测定是大学化学实验中的一个经典实验。本文对选取的60名学生的实验报告数据进行了分析,并结合教师在预备实验中发现的问题,对实验数据的误差进行了分析,并提出了实验设备的改进方法。

折叠阵面误差分析及控制技术研究

依据某雷达探测前端使用需求和电讯指标要求,总体结构设计时通过集成化、一体化设计实现雷达机动部署与固定部署的相互转化。通过增大阵面口径可有效增加雷达的威力,提高低空、超低空飞行目标的探测能力;而为了满足各类运输通过性要求,大口径天线运输状态下必须进行折叠。为了解决折叠阵面误差与精度控制的技术难点,本文结合结构精度分配要求,通过理论分析与有限元仿真分析相结合的方式,开展了“折叠阵面误差分析及控制”的相关技术研究,提出折叠阵面误差分析及误差控制技术方法。结合样机测试结果可知,所提出的折叠误差分析及误差控制技术方法有一定的工程指导意义。

基于动态基准误差分析的多作动器协同调平控制方法

多作动器系统在调平控制中存在误差累积问题,需提出一种协同调平控制方法来解决该问题。通过案例详细分析了多作动器协同调平的原理和实施步骤,验证了所提出的多作动器协同调平控制方法的有效性。研究结果对进一步提高系统的调平性能和稳定性具有重要理论和实际意义。

接触式钢卷中心位置检测技术误差分析与补偿

热轧钢卷生产中,需要检测到钢卷的中心位置,以便于钢卷打捆、喷码等工序的正常进行,由于热轧钢卷的生产环境恶劣,通常采用接触式测量技术检测钢卷的中心位置。分析了钢卷中心位置检测装置中触头组件的冲击变形引起的检测误差,为减小冲击,将原始触头组件改进为缓冲式触头组件;分析了由于钢卷外表面形状引起的检测误差,通过BP神经网络拟合出了误差补偿的解析式;分析了由于带钢收尾位置差异引起的检测误差,通过采用2组检测装置相结合的方式来判断触头的位置。通过上述研究,提出了相应的补偿方案,可有效提高接触式钢卷中心位置检测技术的检测精度。

“相似误差分析”背景下基于耦合系统理论的实验教学改进思路——以广东工业大学土木工程国家级教学示范中心为例

“相似误差分析”是土木工程实验的基础理论,对该理论的创新发展影响着整个实验教学的基础体系.在该背景下基于耦合系统理论对实验教学思路进行改进,是国家级教学示范中心推陈出新和持续深化改革的重要路径.通过具体案例分析,基于土木工程实验教育中相似理论的应用及改进,结合耦合系统理论,探讨了高校实验课程教学改革思路的前进方向.