研究降转速工况下滚动轴承微弱故障特征信号的提取,提出了一种基于计算阶次分析、三次样条插值分析与包络谱分析相结合的新方法。基于滚动轴承微弱故障实验测得的降速工况下的转速信号和振动信号,首先对转速信号在时域内积分获得角位移-时间信号,再对该信号进行线性插值获得等角度间隔的角位移-时间信号,然后利用该时间序列对振动信号进行三次样条差值获得等角度间隔分布的重采样振动信号,最后对重采样振动信号进行包络分析及快速傅里叶变换获得阶次包络谱。通过对滚动轴承微弱故障实验信号分析,表明该方法能有效提取出滚动轴承微弱外圈故障和滚动体故障特征信息。该方法为轴承微弱故障特征信号提取提供了一种重要手段,具有广泛的应用前景。

偏瘫患者由于大脑损伤导致一侧下肢运动障碍,无法自主进行日常行走,下肢穿戴式助行器可以辅助其获得行走的能力;但是,想要和普通人一样走出正常的步态,需要对下肢穿戴式助行器进行步态规划,步态规划是人机耦合行走并保持稳定性的基础和关键。首先,分析人体下肢各关节运动的情况,对下肢穿戴式助行器进行整体机构设计。其次,进行了步态规划,将助行器腿部各关节之间的部分看成均质刚性连杆,提取完整步行周期中各关节的9个特殊时间点,分析了各个时间点关节的坐标与角度;结合Matlab软件中的三次样条插值的方法,仿真出关节的运动轨迹。最后,对步态规划数据进行分析,得到重心投影点坐标,拟合出重心投影点的运动轨迹,并对该轨迹是否始终落在支撑区域进行了分析。结果证明,重心投影点始终处于支撑域内,这说明该步态规划符合稳定性要求。

提出了基于小波零相位滤波、三次样条插值对测试数据进行预处理，通过对预处理后数据与标准凸轮轮廓数据进行长信号相关法分析，进而实现相位角等关键参数和误差的在线提取方法。该方法能较好抵抗表面质量差和局部畸变等带来的测量风险，实现更高精度的测量。可通过机床改造升级植入，融入加工机床中，实现产品的质量在线检测和质量控制。

介绍了一种通过软件对γ相机的空间非线性畸变进行实时校正的方法.考虑到在非常小的平面内,图像的空间畸变可看成是图像的几何线性变化.产生一些校正单元,用某一校正单元对位于该校正单元的γ事件进行线性校正.各校正单元的变换参数通过最小均方差和三次样条插值来确定.

水声脉冲测距系统中,测时精度决定了系统整体的测距精度。提出了一种基于三次样条插值的测时方法。该方法通过三次样条插值重新构建信号,精确求出每个载波周期的峰值,从而提取出信号包络。在对信号包络进行平滑后通过求解斜率最大值来估计时延。实验结果与理论分析是一致的,表明该方法对水声脉冲信号测时可以达到很高的精度。

介绍了采用三次样条曲线插值方法对称重仪表的非线性误差进行修正的方法,该修正方法对于线性误差较大的传感器有很好的补偿效果,在某些测量精度较高的场合采用三次样条曲线插值可以获得比流行的多段折线线性补偿方法更高的精度。通过对一款5位半仪表采用三种误差处理方法比较,验证了三次样条曲线插值误差补偿方法对传感器误差的补偿效果。该方法对于其他的数据采集系统精度提升有一定的借鉴意义。

针对当前气体泄漏点检测定向精度低的情况,提出一种基于时延的高精度超声检测方法.该方法利用3个呈等边三角形分布的超声传感器接收由泄漏点产生的超声波,根据3路信号的相对时延值确定泄漏点的方向.为克服采样间隔对时延估计精度的限制,采用基于三次样条插值的时延估计算法估计信号时延值,并对不同核窗长度下的各100组实验数据的时延值进行误差统计,得到其均方差并与其Cramér-Rao下界比较,发现二者的变化趋势具有良好的一致性.在此基础上研究了时延值均方差,超声传感器间距和泄漏点距离对定向精度的影响.结果表明：定向误差随时延值均方差增大而增大,随超声传感器间距增大而减小,随泄漏点距离增大而增大;定向精度比单超声传感器检测方法提高7～10倍.

针对液力变矩器三元流场的计算 ,采用三次样条插值函数的方法进行了流场内液流速度的计算 ,求出了速度沿流面的变化率 ,并讨论了速度的变化趋势 .计算结果与实际相吻合 ,且精度高 ,可用于透平机械的流场计算 .

介绍了优化的三次样条插值原理及对热电偶特性曲线的插值拟合应用.通过对样条函数三次非线性的分析,求算出优化的插值节点间距,并利用非等距最小二乘样条插值来拟合特性曲线,通过插值节点的不断调整以优化插值,使拟合精度提高.利用拟合结果,只需各三次的乘法与加法的运算量,普通微处理器就可实现优化的三次样条插值.

针对在液压系统超声波流量检测中由于采样频率较低造成过零点误差通过三次样条插值的方法提高了过零点位置精度和稳定性并通过实验证明其有效性。