动态测量不确定度贝叶斯评定的改进方法研究
动态测量不确定度的评定一直是比较复杂的问题,到目前为止,国内外有许多学者对这一问题进行了探索与研究,给出了一些评定的方法,但这些方法都存在自身的缺点与不足,还不能给出十分精确的评定结果。因此,通过对现有基于贝叶斯理论的动态测量不确定度评定方法进行分析,用最大熵原理改进其先验分布的选择与计算方法,从而有效提高计算后验分布的精度,最终提高不确定度的计算准确度。
三坐标机测量齿轮齿廓的不确定度评价
介绍了坐标测量中几种常用的不确定度评价方法。指出传统的三坐标测量机的测量不确定度评价方法大都不适用于评价坐标测量中面向对象的测量不确定度,并对使用蒙特卡洛方法评价测量不确定度进行了研究。首先,根据三坐标测量机详细标定文件及补偿策略说明建立测量模型。然后,将测量中的采样点通过测量模型生成大量测量结果,并以此评价测量不确定度。在齿廓评价实验中,评定齿廓误差的测量不确定度为0.96μm时,多次评价结果之间的最大差值不超过0.03μm,具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果。文章指出,目前商用三坐标测量机大都不能为特定的测量对象提供测量不确定度报告,使用蒙特卡洛方法有希望改变此现状。
新型无创血糖仪探测器的设计
光纤探测器收集漫反射光子的效率是血糖无损检测成功的关键因素之一,本文利用蒙特卡洛(MC)方法模拟红外光通过皮肤组织后的运动规律,在此基础上设计了一种带前置透镜及阵列接收电路的新型无创血糖仪探测器,有效提高了对有效漫反射光信号的检测。
含位形权重的磁流变液孤立链流变剪应力模型
为降低采用标准孤立链理论模型计算高体积分数磁流变液流变剪应力时的计算误差,提出一种通过距离权重系数评价磁链间相互作用的流变模型.编写Monte Carlo仿真程序计算颗粒位置与磁矩方向矢量、同时输出与系统颗粒间距有关的距离权重系数.按标准和距离权重这两种链结构模型计算磁流变液剪切应力数值,并和4种磁流变液(30.58%~44.79%)的流变仪剪应力测试数据进行比较,结果显示,权重模型在磁场全范围内具有更高的计算精度,并且和流变试验实际结果基本符合,证实了磁链微观结构间的相互作用力是影响磁流变液流变特性的主要因素之一.
外齿式转台轴承传动误差的模拟分析
转台轴承是一种集支撑、旋转、传动、固定等功能于一身的特殊结构的精密轴承,其加工费用随传动误差要求提高而指数倍增加。为合理分配转台轴承各个部件的加工精度、降低加工费用,将外齿式转台轴承分为齿轮和轴承两部分,把轴承部分的跳动误差当作齿轮加工时的几何偏心,提出了外齿式转台轴承传动误差的模拟分析方法。模拟分析结果表明,轴承部分的跳动误差对外齿式转台轴承传动误差的影响较为明显,齿轮加工误差影响相对较小。在实际加工时,可以适当提高轴承加工精度,降低齿轮加工精度。
车载音响系统抗振可靠性仿真
汽车音响系统故障或损坏,部分是受到来自生产、运输和使用过程中产生的振动过载引起的。为准确评估车载音响系统抗振可靠性,首先建立基于设计准则的失效功能函数可靠性分析模型,并从理论上推导了利用设计准则建立失效功能函数的可行性及有效性;接着建立音响系统特征频率分析有限元模型,采用蒙特卡洛方法,对音响系统的抗振可靠性评估过程进行仿真。仿真结果显示,设计余度为30%时的音响系统一阶抗振可靠度为96.78%,满足音响系统一阶抗振可靠性要求。
工件圆度误差测量不确定度评定
了实现工件圆度误差的不确定度评定,对基于三坐标测量机的工件圆度轮廓数据的采样策略、圆度评定方法及不确定度评定方法进行研究。首先,根据工件圆度轮廓特征进行实验测量,获取不同工件的多个样本。接着,基于最小二乘法和微分进化优化算法对样本的圆度误差进行了误差评定。然后,在分析比较误差大小的基础上,说明了采用的采样策略和微分进化评定算法。最后,基于圆度误差评定结果运用了测量不确定度表示指南(GUM)和蒙特卡洛方法(MCM)进行不确定度评定。实验结果表明微分进化算法与最小二乘法相比均值差最大达到1.1μm,MCM方法比GUM方法得到的标准不确定度均值小0.02μm。合理的采样点数、微分进化算法及MCM不确定度评定方法可以得到更稳定可靠、精度高的评定结果。
机器人砂带磨削系统的夹具优化
根据复杂曲面磨削任务对机器人的实际要求,提出了一种PPPRRR砂带磨削机器人构型,利用D—H法建立了机器人的运动模型及正反解方程。建立了基于该构型机器人砂带磨削系统的曲面磨削数学模型,在此基础上以高尔夫球头为典型工件代表,分析了利用夹具改变零件的装卡姿态及改变磨削机与机器人相对位置对工件可磨削性的影响,利用蒙特卡洛方法优化了磨削机与机器人的相对位置及零件装卡姿态,提高了磨削机器人系统的加工性能。
立辊电液伺服系统的线性自抗扰控制
针对热轧立辊电液伺服系统控制精度问题提出一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的控制方法。LADRC与传统的ADRC相比:去掉跟踪微分器(TD)只由线性扩张状态观测器(LESO)和线性组合(LSEF)组成这两部分只用线性函数实现可直接用Simulink模块建模。推导出LADRC参数的整定公式使参数调整过程大为简化。另外所采用的LADRC阶次比常规方法低一阶由此产生的误差再加上其他未知不确定外扰和未建模动态都归结为一个综合扰动量由LESO对其进行观测和补偿。仿真结果表明:LADRC控制器比传统的PID控制器具有更好的抗扰动能力、更强的鲁棒性。
蒙特卡洛模拟法在液压系统可靠性设计中的应用
为了提高液压系统可靠性并缩短其可靠性设计计算时间研究蒙特卡洛法在液压系统可靠性设计中的应用.分析各种可靠性模型并建立其数学模型;研究蒙特卡洛模拟的基本原理及其在各种模型中的使用;并利用VB语言编程模拟液压系统在用户设定的时间内液压系统的可靠度.