运动误差

摘要： 面对当前使用的基于黎卡提微分方程、综合位姿误差控制优化仿真方法受到不确定性因素干扰,导致控制误差较大的问题,提出了基于滑模变结构的轮式机器人运动误差控制器设计;使用双框架陀螺仪,为控制器提供电力;采用FB900C/E角位变送器,将交流信号转换为角位移输出;使用TMS320F2812的DSP控制器,负责控制整个控制器的数据传输以及电平转换;充分考虑相变量输入的n阶线形数据,设计滑模变结构控制律,计算滑模变结构控制滑动面;在滑模变结构模态控制阶段,构建滑模变结构模态控制阶段的运动方程矩阵;对滑模切换面强制状态点运动,通过控制目标实现稳定控制;对DSP程序控制流程进行设计,将基于滑模变结构的误差控制结果传递到电位器上,并将运行数据发送到主机,由此完成轮式机器人运动误差控制;由实验结果可知,该控制器通过自适应调整参数后,滑模抖振得到明显消除,且最大控制误差为0.01 rad,具有精准控制效果。

摘要： 激光多自由度误差测量方法常被用于测量机床运动误差。半导体激光器由于体积小、成本低等优点,常被作为激光多自由度误差测量系统的光源。但是,大气扰动和测量系统的变形将导致半导体激光器的出射光束产生漂移,影响测量系统的稳定性。同时,由于半导体激光器的发光特点,其光斑常为椭圆形,从而制约了以半导体激光器为光源的激光多自由度误差测量系统的测量精度。因此,提出了基于双反射镜的光束漂移自动抑制方法,对半导体激光的光束漂移进行实时测量和补偿;同时提出了光束整形方法,在不加入其他光学元件的同时,修正半导体激光器的光斑形貌。在此基础上,设计并搭建了半导体激光多自由度运动误差测量系统。通过试验可得,测量系统水平直线度误差信号、竖直直线度误差信号、偏摆角误差信号和俯仰角误差信号的稳定性由光束漂移抑制前的6.9μm、6.7μm、5.4arcsec和4.6arcsec提高到光束漂移抑制后的5.5μm、2.5μm、1.3arcsec和1.7arcsec;直线度误差测量精度优于1.9μm,角度误差测量精度优于1.6arcsec。

摘要： 针对水厂的桁架式虹吸吸泥机走偏问题,分析引起吸泥机走偏的原因是两侧车轮行走不同步产生的运动误差和轮轨自身的几何误差。推导出几何误差数学模型,通过变频调速解决吸泥机运动误差,通过误差补偿解决几何误差,对吸泥机的走偏进行校正。

摘要： 与脉冲体制合成孔径雷达(SAR)相比,调频连续波(FMCW)体制SAR具有体积小、重量轻、分辨率高、功耗低和低截获等一系列优点,目前小型或微小型SAR普遍采用FMCW工作体制。FMCW SAR在整个脉冲重复周期内都发射信号,其信号占空比达到了100%,为了减小数字接收机采样带宽,降低数据率,FMCW体制毫米波SAR一般采取解线频调接收的方式,但其数据量依然很大,而且机载平台受到气流的影响,运动误差很大,需要迭代估计与补偿,给实时处理模块带来了很大压力。为了提高整个机载FMCW SAR系统的信号实时处理性能,需要在算法层面进行改进。提出了一种两次子孔径误差估计和全孔径误差拼接补偿的FMCW SAR实时成像算法,使用相位梯度自聚焦(PGA)算法和图像偏置(MD)算法级联提取子孔径误差;然后进行子孔径误差拼接成全孔径误差补偿原数据,两维脉冲压缩后完成图像聚焦,提高了FMCW体制毫米波SAR成像算法的效率;最后使用机载Ka波段FMCW SAR实测数据,验证了该算法的有效性。

摘要： 为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法.利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声纳的前向速度,结合INS姿态角解算出DPC方法下的三向速度,采用卡尔曼滤波算法融合DPC算法的三向速度与INS的三向加速度,输出声纳速度的最优值,从而计算运动误差.湖试数据处理结果表明:DPC与INS联合算法相比于传统的DPC算法,融合了INS的加速度数据,使速度曲线变得更加陡峭,增加了细节信息,提高了声纳速度估计的准确性;经过运动补偿后,图像质量得到提高,目标散焦和重影的现象均得到改善.

摘要： 机载合成孔径雷达(SAR)平台无法在长合成孔径时间内保持理想匀速直线运动,运动参数变化较大。利用全孔径算法进行成像处理,难以高效地生成聚焦良好的图像。针对这些问题,本文通过在回波信号方位向划分子孔径,分段处理,从而得到聚焦良好的图像。为增强适用性,子孔径处理时采用大斜视角下的距离多普勒(RD)算法,同时与传统正侧视及小斜视RD算法比较。经仿真验证:无论在大斜视情况下还是在有运动误差的情况下,本文算法都能使点目标良好聚焦,点散布函数的分布显示旁瓣均低于-20 dB,满足工程使用要求,说明了算法的有效性。

摘要： 机载合成孔径雷达(SAR)平台无法在长合成孔径时间内保持理想匀速直线运动,运动参数变化较大。利用全孔径算法进行成像处理,难以高效地生成聚焦良好的图像。针对这些问题,本文通过在回波信号方位向划分子孔径,分段处理,从而得到聚焦良好的图像。为增强适用性,子孔径处理时采用大斜视角下的距离多普勒(RD)算法,同时与传统正侧视及小斜视RD算法比较。经仿真验证:无论在大斜视情况下还是在有运动误差的情况下,本文算法都能使点目标良好聚焦,点散布函数的分布显示旁瓣均低于-20 dB,满足工程使用要求,说明了算法的有效性。

摘要： 为探究凸轮机构动力学参数对从动件运动误差的影响,通过建立凸轮两质量动力学模型,综合考虑绝对误差与形状误差,定义描述凸轮机构从动件运动误差的衡量指标.以实例进行验证,利用Matlab求解微分方程后的仿真曲线,得到动力学参数对凸轮从动件运动误差的影响规律,并在Adams软件中进行参数化建模与分析,验证了影响规律,该研究结果对凸轮机构动力学参数的选择具有重要意义.

摘要： 现代精密测量与加工中,工作台运动误差的测量十分重要.运用光楔姿态的改变导致光程与光束方向变化,从而改变相干光干涉条纹的相移与形状的方法,实现工作台运动误差的测量.由于在一个干涉仪上就实现了条纹形状识别与相移计算,且它们都具有干涉量级的灵敏度,因而该方法能实现多自由度的同步测量.特别适用于对工作台角偏、跳动量或导轨运动直线度等误差的测量,在微纳米测量与加工中具有重要意义.

摘要： SAR高分辨成像需要较大的方位积累角和更长的合成孔径时间,导致机载平台的侧向扰动误差幅度增大,产生了不可忽略的空变性.在成像过程中方位空变误差补偿非常困难,严重影响了成像质量.本文提出了一种方位空变误差精确补偿方法:利用回波方位谱与波束方位角的对应关系,采用DFT变换和运动误差补偿相结合,在回波方位谱形成时对不同方位角目标的误差精确补偿.经过实测试验数据验证,该方法在较大运动误差环境下,能有效补偿方位空变误差.结果证明该方法可以实现SAR的精确成像.

摘要： 针对调频连续波SAR信号在经过运动误差粗补偿后所剩余的高次相位误差校正问题,本文研究了基于相位梯度算法(Phase Gradient Algorithm,PGA)对调频连续波SAR信号的高次相位误差补偿技术,对美国圣地亚国家实验室的MiniSAR实测数据做了相应的仿真实验工作,并利用Brigham Young University的MicroSAR实测数据做了该算法的验证.仿真和实测数据结果表明,该算法可以有效地对调频连续波SAR高次相位误差进行校正,提高图像对比度.本文提出一种交叠估计的方法,该方法能够消除由于子带子孔径分割后所带来的图像拼接痕迹问题.

摘要： 本文分析了俯冲大前斜视毫米波SAR成像模式,以及在该模式下距离徙动分量对成像的影响,研究了该模式下频谱分析(SPECAN)成像算法,分析了不同方向的运动误差分量对成像的影响,仿真验证了成像算法的有效性,以及运动误差的影响.

摘要： 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)系统具有体积小、重量轻、费用低和分辨率高等一系列优点。但由于搭载该系统的小型无人机在飞行过程中容易受到气流扰动等因素的影响而偏离航线，因此在成像处理过程中必须对运动误差进行补偿。文中对存在运动误差情况下FMCW SAR的回波数据模型进行了分析，提出了一种基于FMCW SAR的频率变标(FS)算法的视线方向运动误差补偿方法。最后，通过仿真，验证了该方法的正确性与有效性。

摘要： 本文将三维坐标系引入任意匀速直线航迹双基地聚束SAR运动误差分析,推导出各种运动误差引起的相位误差的计算公式.在此基础上,提出了双基地聚束SAR适用的PGA运动补偿算法.推导基于一般的双基地聚束SAR回波模型,可适用于任意匀速直线航迹的双基地聚束SAR,给出了位置误差、速度误差和加速度误差所造成的相位误差计算公式.研究了双基地SAR点扩展函数特性,得出运动误差导致图像散焦的方向;分析了PGA(相位梯度)算法的原理和适用范围,指出其应用于双基地聚束SAR运动补偿的合理性及需要的改进.计算机仿真验证了误差分析及提出的运动补偿算法的正确性.

摘要： 基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)和微惯性导航系统(Micro Electro Mechanical Inertial Navigation System,MINS)的运动补偿能够有效校正和补偿SAP搭载平台的运动误差.本文从时频分析的角度出发,利用Allan方差法对MINS长期误差进行分析建模,通过小波阈值去噪方法减小混杂在运动特性频带中的短期误差,降低粗差对系统影响.试验结果表明,这种方法能够有效削弱惯性元器件误差的影响,提高GNSS/MINS组合导航系统精度,进而获取高质量的SAg图像.

摘要： 以检测三坐标测量机的测试方法为依据,利用双球规测量系统测得数控机床综合误差,提出用逐步回归法诊断综合误差,给出了各主要误差来源对应的特征曲线.仿真研究结果证明该算法是可行性的.该方法为综合误差来源的诊断提供了新思路和方法.

摘要： 合成孔径雷达(SAR)具有全天候和高分辨能力,近年来得到了快速的发展,其中机载SAR在大气中飞行时容易受到外界干扰因素的影响而产生较大的运动误差.为确保机载SAR系统高分辨力成像,必须消除运动误差对系统成像的影响即实行运动补偿.本文主要围绕机载SAR的运动补偿问题,对机载SAR运动误差的产生以及运动误差对成像的影响做了阐述,综述了国内外SAR运动补偿的技术措施和几种补偿方法,最后对运动补偿的模型进行分析.

摘要： 传动链引起的被切齿轮误差，是由传动链中各个传动元件制造和安装中存在运动偏心和各种几何偏心（其中特别是分度蜗轮的偏心）误差所造成的。

摘要： 本发明公开了一种基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法，涉及机床误差补偿技术领域，包括分析堆栈式工作台X、Y轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，分析Z轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；本发明能够分析各运动方向导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心和滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差和滚转—阿贝误差模型。利用多体系统动力学理论综合考虑光栅测量系统的零点漂移误差、示值误差和导轨系统阿贝误差建立数控机床综合误差模型，为下一步的误差补偿工作提供基础，从而有效提高数控机床加工精度。

摘要： 本发明提出一种同步运动传动误差曲线的设计方法及应用传动误差曲线的弧齿锥齿轮。本发明的同步运动传动误差曲线具有两个换齿点，意味着换齿冲击的次数少；相邻传动误差曲线在换齿点的斜率极为接近，意味着换齿时的角速度近乎无差别；啮入和啮出点靠近传动误差曲线的拐点，二阶导数为零，意味着换齿时惯性动载荷几乎为零；啮入和啮出点之间的相邻传动误差曲线同步运动，意味着齿间载荷分配不均匀系数达到最小。上述特点将会极大地降低轮齿上的载荷和换齿所带来的振动和冲击，改善齿间载荷分配，进一步提高弧齿锥齿轮的传动性能。

摘要： 本发明公开了一种导轨误差‑运动部件位姿误差映射模型的建模方法，所述方法包括以下步骤：建立滚动体与导轨滚道面和滑块滚道面的弹性接触模型；建立单滑块的误差传递函数模型；建立运动部件位姿误差与导轨误差的映射模型，并给出均化系数的定义方法。本发明可以明确滚动导轨副的误差均化机理，确定具体的误差均化比例，在机床正向设计中定量的指导公差分配，降低生产制造成本，有效的控制装配误差，提高装配成功率。

摘要： 本发明公开了一种基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法，涉及机床误差补偿技术领域，包括分析堆栈式工作台X、Y轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，分析Z轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；本发明能够分析各运动方向导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心和滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差和滚转—阿贝误差模型。利用多体系统动力学理论综合考虑光栅测量系统的零点漂移误差、示值误差和导轨系统阿贝误差建立数控机床综合误差模型，为下一步的误差补偿工作提供基础，从而有效提高数控机床加工精度。

摘要： 本发明公开一种用于运动台误差定位误差校准的方法，其特征在于，包括：步骤一：利用干涉仪于第一起始位置以一定步长测量所述运动台的反射镜面的面形，获得第一组面形数据，所述步长为所述干涉仪的间距；步骤二：重复执行步骤一，每次起始位置与前一次起始位置的间距大于零且小于所述步长，获得多组面形数据，得到所述运动台的反射镜面的完整面形数据，计算面形误差；步骤三、结合所述面形误差，采用插值处理所述完整面形数据获得一面形残差；步骤四、对所述面形残差进行滤波获得一最终面形数据；步骤五、利用所述最终面形数据，在运动台控制系统进行伺服控制时，提前补偿反射镜面型数据。

摘要： 本发明涉及一种对径及平行多位测量轧辊圆度误差和机床主轴运动误差的方法。它是在被测轧辊测量截面的外围，对径设置两个位移传感器，其中一个位移传感器作为基准位置传感器，而另一个位移传感器与一个与其平行设置的位移传感器作为测量传感器，经过轧辊多次转位在不同测量位置与轧辊表面圆作相对运动，获取轧辊被测截面表面的冗余信息，建立相应的多位圆度误差分离方程，并将采集到冗余信息中的时域信号变换到频域进行分析，在机将作偏心旋转运动轧辊的圆度误差和主轴的运动误差进行分离，实现对轧辊圆度和机床主轴运动误差的测量与分离。本发明实施简便，解决了作偏心旋转运动工件的圆度误差在线测量问题，可以推广到普通轴类零件的圆度误差和机床主轴运动误差的在线测量和分离。

摘要： 本发明属于合成孔径声纳信号处理领域，主要涉及合成孔径声纳运动误差和水声信道误差的测量方法。本发明采用沿平台轨迹排列的、不同相位中心的发射阵，同时发射多个同频正交的信号。其优点是在重叠部分尺寸相同的情形下，可以缩减接收阵的尺寸。与多频发射体制的专利相比，设备可以充分利用水声换能器的带宽，提高距离分辨率；由于采用同频发射信号，可以提高水声信道相位误差的测量精度；同时无需为合成孔径成像增加额外的发射阵。

摘要： 本发明涉及一种通道间相位误差和运动误差联合估计和补偿方法，特别涉及一种基于图像质量最优准则的通道间相位误差和运动误差联合估计和补偿方法，属于分布式SAR系统残余信号误差估计和补偿技术领域。该方法根据采样点空间分布对数据进行重排，在距离频域方位时域通过数据互相关完成残余包络走动估计与补偿，并构建了分布式SAR通道误差和运动误差耦合下的相位误差模型，并基于图像质量最优准则的通道间相位误差和运动误差联合估计方法，完成了残余误差自适应估计与补偿。本发明预计可有效实现高分辨分布式SAR雷达系统信号数据处理，为获取方位宽波束分布式SAR系统高分辨图像提供帮助。

摘要： 本发明涉及一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴误差的方法。它是根据对径设置的两个位移传感器在六个不同转位测量中采集到的时域信号变换到频域进行分析，在机将作偏心旋转运动大型轴类零件的圆度误差和主轴的运动误差进行分离，实现对大型轴类零件的圆度误差和主轴运动误差在线测量，提高了测量精度。

摘要： 本发明涉及一种对径两点六位测量轧辊圆度误差和机床主轴误差的方法。它是根据对径设置的两个位移传感器在六个不同转位测量中采集到的时域信号变换到频域进行分析，在机将作偏心旋转运动轧辊的圆度误差和主轴的运动误差进行分离，实现对轧辊的圆度误差和主轴运动误差在线测量，提高了测量精度。