叶片六点优化定位规划技术研究

叶片具有结构复杂、自由曲面多等特点。为解决叶片密集测量数据与其CAD模型的预配准定位问题,提出六点优化定位算法进行预配准。结合六点定位原理与预配准分析技术,在榫头基准面上建立原始坐标系,对六点的主次方向进行定位误差分析配准运算,减小每个测点的误差,使CAD模型与理论模型达到吻合状态,最后完成6个自由度的点分布,得到最终的叶片模型预配准控制点集。避免了ICP算法对大量点云数据处理的繁琐计算,实现了批量叶片在六点优化定位后的密集测点优化预配准,且定位精度均在0.02 mm左右。六点优化定位与典型六点定位进行配准结果对比分析表明,叶片六点优化定位算法预配准精度均在0.02 mm左右,满足叶片模型预配准精度要求。

用于车身制造质量控制的白车身测点布置及优化

在对检测点进行分类定义后阐述了车身设计阶段各类测点的布置原则 。

电力系统PMU优化配置方法综述

同步相量测量单元(PMU)以全球定位系统(GPS)提供的精确时间为基准,可对电力系统进行实时数据采集,实现各个节点的同步测量。由于经济和技术等方面的原因,每个节点都配置PMU还不能成为现实。介绍了PMU的结构及应用现状,分别从系统可观测性、状态估计、系统同调性和潮流方程直接可解的角度综述了PMU的优化配置方法,并对四种优化配置方法的优缺点进行了总结,从实用的角度对比和分析了四种方法的优劣。

基于容差约束的机翼最优位姿评价算法

为了保证飞机机翼的最优位姿装配,提出一种基于容差约束的机翼位姿评价及优化算法。该方法以翼身交点的三维相对偏差和水平测量点的相对高差的加权组合作为机翼装配误差的综合评价函数,以该装配误差最小作为目标,翼身交点的位置容差和水平测量点的高度容差作为约束条件,建立机翼位姿评价的非线性优化模型。通过奇异值分解法获得机翼位姿的初值,再采用Lagrange法结合拟牛顿法迭代求解,得到机翼的最优位姿,使得机翼在满足容差约束的同时,综合装配误差最小。最后,通过仿真算例验证了算法的有效性。

基于监测数据的高速铁路高架站轨道系统测点优化布置研究

高架站作为高速铁路轨道系统中的最敏感区段之一,对其进行长期安全监测至关重要.在监测中,大量布设传感器既导致成本高昂,又造成设备的冗余和浪费.为此,通过对长期监测数据进行分析,建立多种数学模型对监测指标与温度、监测指标与空间位置的相关关系进行研究,并基于此提出一套针对高架站轨道系统的测点优化布置建议.研究结果表明,钢轨纵向应力、尖轨纵向位移等指标受温度累积效应影响明显,与轨温序列具有较强的线性相关性,故可利用轨温数据建立多元线性回归模型进行估算;轨下结构相对位移受空间位置、约束条件影响较大,可根据测点间的线性换算关系建立关联模型,以减少同类测点的布置;经过优化布置,测点量可由38个降至17个,能够为改善高架站轨道系统测点冗余问题提供指导.

基于Android平台的GPS林地面积测量

为提高林业生产调查中林地面积测量的精度和工作效率,针对目前手持GPS进行林地面积测量数据点处理和通过坐标转换计算面积容易引入误差的不足,提出一种基于Android平台的GPS林地面积测量方法。该方法一方面基于多目标优化原理构造评价函数并定义两条筛选原则,在保证采样点精度和曲率的情况下尽量减少点数量;另一方面在实现向量法时,根据方位角和球面距离计算面积,避免经纬度坐标转换引起的误差。实际测量结果表明,该方法能完全满足林地面积测量要求,且精度高于常规坐标转换法。

分块镜扇形子镜驱动点位置优化计算

在光学综合孔径共相位检测微调系统中,分块镜子镜三自由度微动调节机构通常采用3个并联的微位移致动器来驱动各子镜,使单个分块镜具有独立的姿态调整能力,从而实现了光学共相位误差的纳米级精确校正。以理论力学原理作为切入点展开了分析,针对微动机构的稳定性、tilt-tip调节灵敏度等,根据所给定几何参数的子镜三驱动点位置对其进行了优化计算。经数学建模和仿真计算,得到了定参数子镜的三驱动点最佳位置坐标,进而归纳出了普遍适用的优化评价方法。

灰树花菇房温度监测及其测点布置研究

为避免灰树花畸形菇的形成,设计灰树花菇房温度监测系统。运用ANSYS FLUENT分析软件仿真模拟了菇房内的温度分布,指导灰树花菇房温度监测系统的监测点布置。通过比较理论值和试验值,得到T检验中的p值0.10大于0.05,说明二者差异很小,验证菇房多点温度监测系统的可靠性。对温度传感器安装位置进行优化,保证温度监测数据的正确性。

GNSS-A直线测量模式及航迹组合优化分析

海底控制点的GNSS-A定位精度受到测量船相对于海底控制点的航迹影响,本文针对圆形测量模式垂向几何结构较弱的问题,给出了一种新的基于嵌套圆的直线测量模式的分析方法,研究了直线测量模式的参数可估性,并给出了直线测量模式得到唯一解的条件.同时,详细分析了圆形测量模式下要增加十字航迹的原因,推导出圆加十字测量模式下获得海底控制点最优三维点位精度的走航半径约为1.15倍水深.理论分析表明,在圆形测量模式下增加直线航迹能够有效增强其几何结构,提升定位效能.此外,针对是否存在唯一的最优航迹进行了思考,并给出了相应的见解.最后,利用深海实测数据验证了理论推导的结果,圆加十字测量模式较圆形测量模式对海底控制点定位的精度提升可达1.4 cm.

起重机械结构健康监测测点决策方法研究

针对起重机械结构健康监测的监测指标选择、传感器布置位置确定和传感器布置好坏评价准则三个方面问题,首先归纳基于失效树的起重机结构失效分析方法,通过失效分析识别起重机械结构最危险的失效模式,继而将该失效模式作为重点监测指标,解决起重机械健康监测指标选择问题。其次,详细阐述动力响应和智能算法的结构健康监测测点布置决策方法及评价准则,并结合单主梁起重机进行对比分析,为起重机械结构健康监测传感器布置位置的确定提供方法支撑。最后,归纳总结起重机械健康监测测点决策面临的困难问题和发展趋势,为后续开展起重机械监测测点决策研究指明方向。

基于粒子群算法的车身测点布置优化

将粒子群算法应用于车身测点布置优化中,实例证明此算法具有收敛速度快、解质量高、鲁棒性好等优点,特别适合此类问题的工程应用。

白车身三坐标检测点的布置及优化

对白车身三坐标检测点进行分类定义后阐述了车身设计阶段各类测量点的布置原则,在此基础上提出了面向制造偏差诊断的测量点布置位置优化方法.

基于末端转角误差的并联机器人零点标定方法

针对一种4自由度高速并联机器人(Cross-Ⅳ机器人)的零点标定问题,提出了一种基于末端转角误差信息的快速零点标定方法.基于机器人的单支链闭环矢量方程,建立了零点误差全集与末端误差之间的映射模型.通过对误差传递矩阵的分解,在仅利用旋转编码器对末端转角误差进行测量的基础上,构建了该机器人的快速零点误差辨识模型.为进一步最大化测量效率及提高辨识矩阵的鲁棒性,提出了一种优化的测量点选择方案.通过仿真详细验证了该零点标定方法的鲁棒性与准确性.基于激光跟踪仪的验证实验表明,经标定后机器人末端位置误差降低至1.312mm,转角误差降低至0.202°,标定结果表明该零点标定方法简单、有效.

飞机部件数字化调姿定位测量点的优选与构造算法

数字化调姿定位系统中飞机部件的位姿常通过固连在部件上的测量点的坐标来控制,依据测量点在调姿定位前的实际坐标和调姿定位后的理论坐标将飞机部件从初始位姿调整到目标位姿。由于实际工况中测量点之间的实际长度与理论长度存在偏差,甚至存在超差,如果不对测量点及其坐标数据进行处理,将会产生较大的调姿定位系统内力,也将影响调姿定位精度。为提高飞机部件调姿定位的整体精度,降低调姿过程中的系统内力,提出一种测量点的优选和构造算法,以测量点在调姿定位前、后的实际坐标和理论坐标作为输入条件,分析实际工况中测量点的位置偏离状态,构建测量点的优选判据,计算并确定优选的测量点。在此基础上,将实际工况中的优选测量点匹配构造到理论坐标处,使构造点处于其理论点的公差盒内,并使构造点与理论点的距离的平方和最小。试验结果表明:经过测量点的优选和构造,飞机部件调姿定位过程中的系统内力减少到无优选和构造情况下的4.4%,并使得满足理论坐标及其公差要求的测量点的数量较无优选和构造情况提高了30%。