立木生物量模型的误差结构和可加性

【目的】从确定生物量模型误差结构和建立可加性生物量模型2方面进行立木生物量研究，为构建生物量模型提供建议。【方法】以黑龙江西部平原地区人工林小黑杨为例，利用似然分析法判断总生物量及各分项生物量模型的误差结构，在此基础上利用 SAS/ETS模块的非线性似乎不相关回归建立其可加性生物量模型，并采用“刀切法”对生物量模型进行评价。【结果】经似然分析法判断，人工林小黑杨生物量模型的误差结构都为相乘的，对数转换的可加性生物量模型应当被选用。所建立的人工林小黑杨可加性生物量模型的调整后确定系数 Ra2为0.92～0.99，绝大多数模型的平均相对误差以及平均相对误差绝对值都较小，所有模型的预测精度都在85%以上，且总生物量、地上和树干生物量模型效果较好，树根、树枝、树叶和树冠生物量模型效果较差。总的来说，各分项生物量和总生物量模型的拟合效果和预测能力较好。【结论】模型的误差结构和可加性是构建生物量模型中所存在的2个关键问题，建议在构建生物量模型时考虑并解决这2个问题。

弱误差结构下非参数、半参数回归模型

在弱误差结构下，该文获得了一类非参数模型回归函数估计量的强一致相合性，进而获得了一类半参数模型的参数分量估计的强相合性．

具有复杂误差结构测定量不确定度的统计分析

正确分析具有复杂误差结构的物理量的不确定度对科学实验来说是一件很重要的事情。文中通过对各种误差构成因子的分析,首先列出待测物理量的误差结构式,然后依据对该结构式的方差分析,导出方差方程式。通过解该方差方程式,得出各项误差方差的估计值和待测量的标准不确定度,并采用蒙特卡罗计算法求出其自由度和扩展不确定度。

异速生长模型的误差结构和误差函数

【目的】基于异速生长模型,构建兴安落叶松和樟子松立木材积模型,分析材积模型的误差结构和误差函数。【方法】采用Ballantyne(2013)提出的似然分析法判断兴安落叶松和樟子松立木材积模型的误差结构。为了对比,利用S-PLUS软件的广义非线性GNLS模块拟合非线性模型。针对模型拟合产生的异方差现象,采用误差方差函数(固定方差、指数函数、幂函数和常数加幂函数)消除异方差。采用确定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、绝对误差(Bias)和平均相对误差(MRE)对立木材积模型精度进行综合比较分析。【结果】1)经似然分析法判断,兴安落叶松和樟子松立木材积模型的误差结构是相乘的。2)为了描述立木材积模型构建过程中产生的异方差现象,将固定方差、指数函数、幂函数和常数加幂函数加入到立木材积模型中,所有方差函数都能降低材积模型的异方差性。幂函数消除兴安落叶松材积模型的异方差效果最好,常数加幂函数消除樟子松材积模型的异方差效果最好。3)非线性(相加误差结构)及线性(相乘误差结构)拟合和检验统计量的比较表明,对于两树种,相加和相乘立木材积模型拟合评价指标非常接近,具有相加误差结构的立木材积模型的拟合和检验精度略高于相乘误差结构的立木材积模型。【结论】兴安落叶松和樟子松立木材积模型的误差结构是相乘的。根据非线性及线性模型的拟合和检验评价指标对比发现,对数转换的线性模型并没有表现出绝对优势,而非线性回归却略优于对数转换的线性回归。本文并没有给出绝对和一致的结论,如果模型的预测是最重要的,建议对比非线性和对数转换的线性模型,选择精度较高的误差结构。针对兴安落叶松和樟子松立木材积模型的详细对比分析,建议选择非线性回归分析,即相加的误差结构。

FMCW激光雷达几何结构精度模型与误差修正

为实现调频连续波(Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW)激光雷达的高精度测量,针对激光雷达机械加工及装配过程中引入的几何结构误差,提出了基于激光雷达坐标测量误差的系统误差模型及误差修正方法。建立了激光雷达坐标系组,分析了空间坐标测量误差的来源。通过坐标系间的变换矩阵,实现了测量坐标的几何误差传递。然后,归并各坐标系的几何误差,建立了显式的激光雷达几何空间坐标误差表达式。并以此为基础,建立最小二乘优化目标,解算各项误差因子和修正后坐标。求得的误差因子可以用作后续坐标测量结果的修正。最后,基于该方法设计了一套以激光跟踪仪为高精度测量仪器、以靶球球心位置为标准点的标定场,使用激光跟踪仪与激光雷达测量相同位置的靶球完成系统误差修正。实验结果表明,经修正激光雷达空间距离测量的平均误差由0.0448%下降到0.0038%,误差极大值由4.17 mm下降到0.30 mm,验证了激光雷达几何结构误差标定和误差修正方法的有效性。

东北林区4个天然针叶树种单木生物量模型误差结构及可加性模型

基于276株实测生物量数据,构建了东北林区红松、臭冷杉、红皮云杉和兴安落叶松4个天然针叶树种总量及各分项生物量一元、二元可加性生物量模型.采用似然分析法判断总量及各分项生物量异速生长模型的误差结构（可加型或相乘型）,而模型参数估计采用非线性似乎不相关回归模型方法.结果表明：经似然分析法判断,4个天然树种总量及各分项生物量异速生长模型的误差结构都是相乘型的,对数转换的可加性生物量可以被选用.各树种可加性生物量模型的调整后确定系数Ra2为0.85-0.99,平均相对误差为-7.7%-5.5%,平均相对误差绝对值〈30.5%.增加树高可以显著提高各树种可加性生物量模型的拟合效果和预测能力,而且总量、地上和树干生物量模型效果较好,树根、树枝、树叶和树冠生物量模型效果较差.所建立的可加性生物量模型的预测精度为77.0%-99.7%（平均92.3%）,可以很好地预估东北林区天然红松、臭冷杉、红皮云杉和兴安落叶松的生物量.

类蛛网状盘式谐振微陀螺的抗冲击性能与结构误差仿真分析

具有导航级潜能的盘式谐振微陀螺是国际研究最热门的一类微机械陀螺,在此基础上设计了一款频率裂解小的类蛛网状盘式谐振微陀螺。通过有限元仿真软件进行了模态分析和冲击分析,仿真结果表明,类蛛网状盘式谐振微陀螺工作模态与寄生模态最小频差为3.9kHz,可承受的冲击载荷加速度高达25000 g。此外,开展了晶向误差和工艺误差等结构误差对频率裂解影响的仿真研究,结果表明,其比圆环状盘式谐振陀螺在频率裂解上具有更低的结构误差敏感度。综上说明该结构能有效抑制寄生模态干扰、抗冲击性能强且结构误差鲁棒性好,具有较好的发展前景。

一类 3 × 3 块鞍点系统解的结构向后误差分析

近年来,一些作者提出了很多求解一类特殊的 3 ×3 块鞍点系统的有效选代方法。为了便于评估这些数值算法的强稳定性,本文对这种类型的 3 ×3 块鞍点系统进行了结构向后误差分析,并给出了结构向后误差的可计算的具体表达式。数值实验表明,该表达式可用于检验实际算法的稳定性。

关于一类特殊 3 × 3 块鞍点系统解的结构向后误差分析

近年来,一类特殊的 3 × 3 块鞍点系统被广泛应用于一些物理问题中。 为了便于测试实际数值算法的稳定性,本文对这种类型的 3 × 3 块鞍点系统进行了结构向后误差分析,并给出了结构向后误差的可计算的具体公式。 基于结构向后误差,我们进行了数值实验。 数值实验结果表明该表达式可用于检验实际算法的稳定性。

线振动硅微机械陀螺结构误差参数分离和辨识

推导了线振动微机械陀螺的三自由度误差力学方程,并详细分析了陀螺耦合误差的产生机理。分析结果表明,各种结构误差是导致陀螺耦合误差信号的主要原因。在此基础上,利用振动和模态理论给出了陀螺结构误差参数的分离和辨识的试验方法和结果。试验结果表明,同相耦合分量和正交耦合分量是微机械陀螺的两种主要误差信号,造成正交耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的刚度耦合以及驱动轴和检测轴各自的刚度不对称,造成同相耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的阻尼耦合以及检测轴刚度不对称和驱动力不对称。结构误差参数的分离和辨识试验方法将为下一步的陀螺结构优化、微加工工艺改进以及耦合误差抑制提供基础。

一种并联机构结构误差识别与修正的新算法

为了提高并联机床的运动精度,针对简化误差源模型(含42个误差量),基于并联机构位置正解的快速算法提出了一种结构误差识别的新算法.首先按理论并联机构设计参数,将一球杆仪的两个球铰分别固定在保持平行的动、静平台上,令球杆仪在动平台上的球铰中心相对于静平台上的球铰中心做球面螺旋线运动.然后在此前提下根据球杆仪球杆理论计算长度与实际长度之差构造m维矢量空间,依次让每一个待识别的结构参数有一个单位增量,重点修正与实测误差相关程度最高的结构参数.并通过从测量误差向量中分离出主修正向量后的残余误差向量方法提高修正效率.经过若干轮修正,直到使修正后球杆理论计算长度与实际长度基本一致,即可认为各项误差已修正完毕.该算法只需测量球杆的长度值,大大减少了测量工作量及由此而引入的误差源.

微机械陀螺仪结构误差的控制技术

研究了与加工精度相关的结构误差以及结构参数随环境改变产生的仪表误差。在分析机理的前提下,提出了采用数字控制技术来抑制陀螺结构误差的技术方案,即结构的反馈解耦控制,驱动模态的恒频恒幅控制以及检测模态的力反馈解耦控制。利用平均和摄动理论分别对上述控制回路进行建模,并给出了仿真结果。分析和仿真结果表明,上述控制方案能有效消除结构的耦合运动,降低陀螺输出对结构参数的依赖。

结构误差对旋转稳定弹丸气动特性影响的数值模拟

基于剪切应力传输(SST)k-ω湍流模型,对考虑结构误差情况下的弹箭模型进行数值模拟计算。首先采用CFD和工程经验公式相结合的方法,得到了不同马赫数、不同转速情况下无结构误差模型的多种气动特性参数。通过与实验数据对比,阻力、法向力、俯仰力矩、压心位置误差在10%以内,验证了该方法的可行性和准确性。然后,建立了考虑结构误差即质量分布不对称、弹体不同轴和无结构误差模型,并分别进行了气动特性模拟计算。结果表明,质量偏心对滚转阻尼力矩系数、马格努斯力矩系数影响很大;弹体不同轴对法向力系数导数、俯仰力矩系数导数、马格努斯力矩系数导数和压心位置都产生很大影响。结构误差使模型的多种气动特性参数产生很大变化,将影响其飞行弹道和稳定性。

基于机架杆方向结构误差优化综合曲柄摇杆连续轨迹生成机构

提出了利用机架杆方向结构误差优化综合曲柄摇杆连续轨迹生成机构的方法。基于该结构误差建立了优化综合模型，采用改进遗传算法进行优化计算。机架杆方向结构误差不仅计算便利，且能有效反映出实际生成的轨迹曲线与理想轨迹曲线间的差异，避免了在两轨迹曲线上选择对应比较点的困难。改进遗传算法保证了获得全局最优解。综合实例结果表明了本方法的有效性。

基于遗传算法和结构误差的平面四杆机构轨迹优化综合

提出了基于结构误差进行平面四杆机构轨迹优化综合的方法。基于结构误差建立了一个统一的优化综合模型 ,使连杆轨迹曲线上的点与原动件的运动可以相关也可以不相关 ,采用改进的遗传算法进行优化计算 ,保证了获得全局最优解。该优化综合模型应用与机构分析相同的解析函数方法来完成机构的轨迹综合 ,因此计算便利。给出了三个综合实例 :与原动件运动不相关的直线轨迹和直角轨迹、与原动件运动相关的 8字形轨迹 。

微型双框架角振动陀螺仪的原理及结构误差分析

给出了内框驱动、外框敏感、电容检测的微型双框架角振动陀螺仪的的运动方程和其运动规律。

扫描探针显微镜单管式扫描器结构误差的研究

单管式扫描器的结构误差是影响扫描探针显微镜测量精度的主要误差因素之一。本文对单管式扫描器的结构误差，主要包括交叉耦合误差、非正交误差以及扫描器形状误差，进行了实验和理论研究，并提出了一些相应的补偿措施。

基于多体理论的两轴光电转台结构误差分析

基于多体系统运动学理论,以两轴立式光电转台为研究对象,对转台的各项结构误差进行分析,得到了转台拓扑结构图,建立了转台结构误差模型,推导出包含各项结构误差的转台综合误差公式,并借助Mathematica软件进行了转台误差数值仿真,分析了不同结构误差项对转台指向精度的影响,为转台的误差分配、误差设计、误差分离与误差测量奠定了基础。

基于机架杆位置结构误差设计曲柄滑块连续轨迹机构

本文首先提出机架杆位置结构误差的概念 ,然后基于该结构误差建立优化综合模型 ,采用改进遗传算法获取综合结果。机架杆位置结构误差不仅计算便利 ,且能有效反映出实际生成的轨迹曲线与预期的理想轨迹曲线间的差异 ,避免了在两轨迹曲线上选择对应比较点的困难。改进遗传算法保证了获得全局最优解。

精密离心机结构误差对其运动精度的影响研究

目的研究精密离心机结构误差对其运动精度的影响。方法基于LMS Virtual.Lab Motion平台,开展精密离心机主轴回转系统静不平衡量、静压气体轴承铅垂度、转盘与静压气体轴承垂直度等结构误差对主轴半径误差和倾角误差的影响规律研究。结果获得了精密离心机结构误差对其运动精度的影响规律。结论随着主轴回转系统静不平衡量、铅垂度误差和垂直度误差的增大,主轴回转系统的半径误差和倾角误差均线性增加。