铁路轨道几何参数捷联惯性测量基准的建立

为建立高精度铁路轨道几何参数的测量基准,针对传统陀螺稳定平台的不足,研究了基于捷联惯性技术的轨道几何参数测量基准的建立方法.通过分析轨道超高的基本测量原理,指出高精度姿态矩阵的解算是基于捷联惯性技术建立轨道几何参数测量基准的关键.为此,根据刚体运动学理论,建立了列车运动姿态、位置和速度微分方程;采用基于旋转矢量和四元数的方法分析了姿态矩阵解算中姿态、位置和速度的计算问题;采用多子样算法对姿态计算中的“圆锥误差”、速度计算中的“划桨误差”进行了补偿.仿真结果表明,基于多子样算法的捷联惯性基准建立方法能有效减小惯性测量系统随时间累积的计算误差,显著提高系统的精度.     

基于激光干涉仪的数控机床几何误差辨识与补偿

利用RenisawML10激光干涉仪测量机床误差,采用九线法对三轴数控机床误差参数进行辨识,结合具体机床,准确建立了误差补偿的数学模型,利用误差补偿软件实现了误差补偿,显著地提高了数控机床的加工精度.     

减少数控机床伺服轴定位误差的方法

通过对数控系统补偿功能有关数据的计算和设置,实现了对机床伺服轴定位误差进行补偿,使该项误差限制在机床允许误差范围内,提高了机床的加工精度。     

机床主轴滚动轴承滚道偏心对工件加工精度的影响

文章讨论了机床主轴滚动轴承滚道的几何偏心对工件加工精度的影响.通过理论分析并借助实例证明,外环内滚道的几何偏心一般只影响工件的几何形状精度,而内环外滚道的几何偏心则相反,一般只影响工件加工面相对基准面的相互位置精度.当两者共存,则误差结果叠加.     

机床夹具设计精度的综合分析计算

机床夹具设计中,通常要进行一些诸如定位误差、对刀误差或导向误差等误差分析计算,借以判断夹具精度对零件加工精度的保证情况.然而,由于影响加工误差的因素较多,这种局部误差分析计算,往往很难做到对整台夹具设计精度作出可靠的判断.尤其难以验证夹具对加工零件位置精度的保证情况.因此,本文提出了机床夹具设计精度的综合分析     

平面包络环面蜗杆齿面的螺旋线误差检测及溯源

为了提高平面包络环面蜗杆齿面的加工精度, 提出了环面螺旋线误差检测、加工误差溯源及修正加工方法. 以微分几何和啮合理论为基础, 建立了平面包络环面蜗杆的齿面方程、环面螺旋线数学模型及带误差的环面螺旋线数学模型, 分析了测头半径补偿原理及误差评定方法. 利用研制的环面蜗杆检测仪检测了样件齿面螺旋线误差, 应用遗传算法进行了误差溯源分析, 并以溯源结果为基础, 修正加工了样件齿面. 结果表明, 修正加工后的样件齿面螺旋线误差从0.140 mm降至0.025 mm.      

数控机床热误差的改进型灰色DGM(2,1)模型建模

针对机床热误差补偿的建模问题,提出了基于灰色DGM(2,1)模型对数控机床热误差进行分析、预测的方法.该模型在通过对原始数据序列进行累加、累减处理以减小其随机性,建立微分方程的方式建立动态模型以揭示数据序列的长期发展趋势的基础上,利用函数变换法改善数据序列的光滑性.通过对1台数控机床的实际切削加工实验数据进行建模分析,对该方法进行了验证.结果表明该方法克服了传统灰色GM(1,1)模型的不足,获得了更高的建模和预测精度,且具有计算简单,便于在线补偿应用等优点.     

正六角形蜂窝芯层面内等效弹性参数研究

由于蜂窝芯层结构在外载作用下,蜂窝胞元壁板不但会产生弯曲变形,而且也会产生伸缩变形和剪切变形。过去Gibson公式在计算蜂窝芯层等效参数时只考虑了弯曲变形,虽然简便,但在导致蜂窝芯层分析时,弹性矩阵会出现不确定性;后来,宋明慧公式在Gibson公式的基础上,进一步考虑了伸缩变形的影响,但由于没有考虑剪切变形的影响,导致的蜂窝芯层结构不稳定,而且简化的弹性矩阵会出现奇异。该文新推导的面内等效弹性参数理论计算公式考虑了弯曲变形、伸缩变形和剪切变形对面内等效刚度的影响,是对Gibson和宋明慧公式的修正,克服了他们公式上的缺陷。     

基于机器视觉的接触网几何参数检测方法

提出了一种基于机器视觉技术的接触网几何参数检测方法。检测过程中,通过线阵相机对锚段关节、支柱等关键零部件的识别,实现检测数据精确定位,同时采用振动补偿技术消除由检测车体振动所造成的检测误差.检测结果表明,该方法能够有效地提高接触网动态几何参数检测精度,具有实际意义.     

激光干涉仪在FANUC数控机床位置精度检测中的应用

本文探讨了Renishaw XL-80激光干涉仪在FANUC数控机床位置精度检测中的应用,论述了运用激光干涉仪测量和补偿FANUC系统数控机床的螺距误差及反向间隙的具体方法。实践表明,该方法有效降低了机床的螺距及间隙误差,提高了机床的定位精度。     

基于PMAC的目标模拟运动支架运动轨迹误差分析和计算

在运动轨迹模拟控制系统中,坐标轴控制是系统中要求最高的位置控制.对确定轨迹中的直线轨迹的位置误差进行分析和计算,并和实际采集到的误差分布曲线图进行了比较,结果表明理论分析和实际结果是一致的,为以后探讨研究误差补偿的方法打下了一定的基础.     

刀具参数对超声切削蜂窝芯切削力及温度影响仿真分析

建立了圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯的三维有限元模型,研究刀具前角、刀具后角和刀片直径等刀具参数对进给力和切削温度的影响.研究结果表明:在圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯过程中进给力随着刀具前角和刀片直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小;切削温度随着刀具前角和刀具直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小.     

双目视觉辅助植牙的位姿测量引导系统

影响植牙手术效果的关键因素是牙医运用牙科手机的临床经验,亟需一种辅助医生精准植牙的引导系统.系统首先预设牙科手机合作靶标,运用双目视觉采集合作靶标信息,提取靶标边缘特征,进行特征点三维重建;然后采用基于几何约束法的方法进行特征点匹配,得到各特征点坐标,据此建立牙科手机坐标系,进而求出牙科手机相对于摄像机坐标系的旋转平移矩阵;最后通过系统坐标系间转换,将牙科手机末端执行部位位姿与牙齿实际病患位置进行实时比对,根据偏移量做出辅助引导.实验结果表明,系统采用的牙科手机相对位姿测量方法相对位置误差为-0.3～0.5 mm,相对姿态误差为0.5°以内,验证了系统具有较高的精度与实时性,能够对植牙过程起到较好的辅助引导作用.     

批量生产多循环闭式冷锻铝材成形误差机械热偶合有限元分析

在冷成形加工中因为工件和模具中的温度随时间变化而使工件的成形误差也随之变化,以前的成形误差分析仅涉及单个工件加工循环.同时考虑机械效应和热力效应对成形误差的影响,对批量生产多循环闭式冷锻铝材成形过程中工件的成形误差进行了有限元分析,给出了一个包含成形各个阶段所产生的成形误差的误差分析公式.该公式可用于诸如挤压成形等其他成形工艺.这一分析工作为高精密成形误差补偿方法的研究提供了指导.     

基于PMAC的目标模拟运动支架运动轨迹误差分析和计算

在运动轨迹模拟控制系统中,坐标轴控制是系统中要求最高的位置控制．对确定轨迹中的直线轨迹的位置误差进行分析和计算,并和实际采集到的误差分布曲线图进行了比较,结果表明理论分析和实际结果是一致的,为以后探讨研究误差补偿的方法打下了一定的基础．     

关于数控车床上坐标系计算的研究

数控车床加工过程是通过程序由机床坐标系来保证,要确保机床坐标位置与编程坐标位置的吻合,同时又要避免切削加工时产生的切削力和弹性变形力的作用下对零件的损伤,就需要确定定位基准和刀尖的起始点位置,通过在程序编程过程中的坐标系计算与划分步骤来进行,这样不但只需要进行一次对刀就能完成对整个零件的完整加工,而且也能对提高加工过程中的零件精度和生产加工水平起到重要的作用.     

中空薄壁铝合金结构件侧铣局部切削力研究

在中空薄壁铝合金结构件侧铣过程中,各位置的局部切削力变化较大导致了严重的筋板变形、切削振动、刀具磨损等问题.为了研究中空薄壁铝合金加工过程中的各局部切削力,将整体结构件拆分为若干薄壁结构并建立三维模型,采用有限元法对各结构进行了有限元切削模拟,并利用切削试验对模型进行了验证.利用建立的切削模型对各加工位置处局部切削力进...     

提高经济型数控车床加工精度的方法

针对经济型数控车床位置精度问题,提出了编程法、参数修正输入、机构调整、采用误差修正软件、合理调配工艺流程等误差补偿修正方法,使数控车床位置精度得到了有效控制,达到了提高经济数控车床加工精度的目的。     

智能汽车两阶段UWB定位算法

为了提高智能汽车行驶的可靠性，以超宽带(UWB)为研究对象，研究了智能汽车两阶段UWB定位算法；分析了智能汽车UWB定位算法的基本原理与误差来源；建立了测距值筛选与加权位置解算两阶段UWB定位算法，在测距值筛选阶段，采用高斯筛选剔除小概率、大干扰事件，在加权位置解算过程中，根据多测距点的位置坐标加权计算得到最终的位置坐标，以有效减小非视距、多径效应所带来的误差，通过使用抗多径天线以有效减小多径效应所带来的误差，并分别建立了静态补偿和运动补偿策略，以有效减小设备晶振偏差等硬件问题造成的误差；在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建一定测距方差约束下的UWB随机测距值仿真环境，对算法进行了仿真测试并与三边定位算法、三边质心定位算法进行仿真比较，分析基站数量对定位精度的影响；搭建实物UWB测试系统，对UWB设备定位精度进行了评估与误差补偿，并对两阶段UWB定位算法进行了实车测试。仿真结果表明:东向和北向的定位误差均值最小分别可达0.382 3、0.447 0 m；补偿后的UWB定位轨迹更接近RT3002所示的轨迹，东向和北向轨迹误差的平均值分别为0.049 2、0.017 8 m，均方根误差分别为0.069 8、0.0264 m。可见，提出的智能汽车两阶段UWB定位算法能够满足智能汽车的定位需求，具有高精度、低成本、稳定性好等优点。      

基于几何约束及迭代的NLOS环境定位算法

针对在非视距 （non-line-of-sight,NLOS）环境中传统最优化定位算法抗NLOS误差能力较弱、且需要一个较准确的初始估计位置以确保算法收敛这一问题,提出一种应用在双基站场景下的基于几何约束及迭代的定位算法. 通过引入最大散射半径作为几何约束条件,以线性迭代方式进行一维全局搜索,并采用最小二乘算法获得移动台（mobile station,MS）初始估计位置,然后利用设定的阈值门限对各初始位置点进行筛选,最后通过加权平均获得MS的最终估计位置. 仿真结果表明:当散射半径为200 m时,本文算法的定位误差在200 m以下的概率能达到100%;在相同环境下,本文算法计算时间开销仅是网格搜索法的0.4%.