针对单台光电经纬仪目标提取特性短暂失去的情况下设备平稳过渡的问题,详细研究了目标在单台经纬仪中的运动轨迹.利用已有的数据对目标的运动轨迹进行分段最佳多项式逼近与外推,实现设备的平稳过渡.结果表明,此方法可以比较理想地解决目标短时间(2-3s)内丢失情况下的对目标的稳定跟踪问题.

光电经纬仪作为靶场主要的高精度外弹道测量设备,在使用过程中,必须定期对其精度进行标校,才能满足测量任务的要求。对光电经纬仪外场星校方法进行了研究。介绍了拍星的过程,讲解了选星原则及星体理论值计算;在获得星体测量值后,建立数学模型,利用最小二乘法,对经纬仪的各单项差进行解算;最后阐述了采用星体标校方法需要考虑的几点因素。利用实际设备检测解算结果,实验结果与室内检测结果符合,表明该外场星校方法正确。

水下爆炸引起的振动会波及附近建筑物,是爆破安全必须考虑的问题.文中针对有限水域中炸药爆炸 振动效应进行了研究,试验在钢制水池中一定炸药量的爆炸为振源,对水池采用减振措施前 、后的不同距离,最近建筑物不同高程的振动速度进行了测试分析,回归了振速、装药量和距离的关系.结果显示所采用方法简单实用,具有很好的减振效果.

针对当前煤矿安全生产形势严峻,重特大事故多发的实际情况,为进一步深化煤矿安全整治,国家煤矿安全监察局在2002年提出了"先抽后采,监测监控,以风定产"的瓦斯治理"十二字方针",提到"以风定产"就不得不提矿井通风.在对大量事故进行调查分析中,不难发现绝大多数瓦斯爆炸的原因都涉及到矿井通风问题,这就更加凸现出矿井通风在煤矿安全生产中的重要地位.

大口径凸非球面子孔径拼接干涉检测中的各子孔径之间为离轴形式,各子孔径之间除了平移和倾斜变换外,还含有旋转变换,测量结果中不可避免地会出现参考面未对准的情况,当进行数据拟合处理时,需要把由未对准造成的误差去除。本文在平面检测的最小二乘拟合基础上,对拟合算法进行了改进,从而实现了离轴子孔径的拼接检测拟合。为了验证算法的有效性,采用Matlab对口径为1m的大口径凸非球面的子孔径拼接检测的拟合过程进行了仿真实验,实验结果表明,离轴式大口径凸非球面干涉检测的子孔径拼接可采用改进后的最小二乘法拟合而成,且拟合精度可达到0.0048λ。

为了实现小口径干涉仪对大口径光学元件的低成本、高分辨力检测,可采用子孔径拼接方法。在对拼接算法进行改进的基础上,开发了拼接检测软件;建立了一套拼接检测系统,开展了大口径平面光学元件的子孔径拼接检测实验研究。利用9个60 mm×60 mm子孔径拼接来检测120 mm×120 mm的光学元件,检测结果表明：峰谷值误差为2.37%,均方根值误差仅为0.27%。

数控机床热变形引起的误差通常占到总体误差的40%~70%。以某公司生产的某型卧式数控车床为研究对象,检测主轴热误差和X进给轴热误差,基于最小二乘法对该机床主轴X、Y、Z向和X进给轴分别建立热误差模型。考虑到实测环境温度相对参考温度20℃时滚珠丝杠伸长的因素,对主轴热误差实测值进行了修正。根据主轴X向修正后的热误差模型和X进给轴热误差模型建立了X轴综合热误差模型,并采用西门子840D系统进行了热误差补偿试验,热误差降低了54.5%,CP值由1.34提升至1.88,证明此该建模与补偿方法有效、可行。

为避免大口径高精度非球面光学元件在进行离线测量时存在位姿误差,提出一种精密调心调平工作台设计方案,解决了非球面镜在离线测量时因装卡不当造成的X、Y、Z方向偏差的问题。通过分析转台与非球面在空间6个自由度上存在的相对位姿误差,并以最小二乘法为基础数学理论、模型参数评估为导向,建立基于最小二乘法的优化模型。结果表明:该模型在校正上述误差源上具有极高的精度,验证了所提出的精密调心调平工作台可作为一个独立附件来改善大口径非球面光学元件的加工与测量环境,提高磨削加工精度。

针对机床预热时刀具变形问题,设计基于图像处理的刀具热变形测量方案,以获得刀具轴向热误差随预热时间的变化关系。采用高速相机采集刀具热变形图像,利用MATLAB软件,通过Canny算法对图像进行边缘提取粗定位。采用亚像素拟合边缘检测方法对刀具边缘轮廓进行精确定位,即运用最小二乘法拟合出刀尖圆弧曲线,从而计算出刀具预热过程中的热变形量,为后续机床热误差补偿奠定基础。

以300型可逆冷带轧机为对象，针对冷带轧机液压AGC系统，开发出了适用于轧机刚度测试试验的测控系统，该系统具备人机界面和数据存储功能，可实现轧制力闭环和位置闭环。同时，进行了轧机刚度测试试验，采用最小二乘法辨识出了轧机刚度。在试验过程中，采用位置闭环将辊缝压靠到位，然后采用轧制力闭环进行轧制力定步长变化，并在每次恒定步长增减后，加入一定延时，以保证轧制力实际值达到实际给定值。