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基于SSA-GA-BP神经网络的数显千分表非线性误差补偿

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河南科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 1-8页

作者：周凯红叶高威蒋青谷桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室广西桂林541006 桂林广陆数字测控有限公司广西桂林541213

利用数显千分表进行精密测量时,零部件的生产、装配及使用磨损、挤压、碰撞等带来的固有误差与弹性误差严重降低了测量精度。针对此问题,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优速度快、精度高、并行搜索能力的优势及麻雀搜索算法(spar... 详细信息

利用数显千分表进行精密测量时,零部件的生产、装配及使用磨损、挤压、碰撞等带来的固有误差与弹性误差严重降低了测量精度。针对此问题,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优速度快、精度高、并行搜索能力的优势及麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的全局寻优性能,优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值、阈值及网络结构等,提出了基于数显千分表测量数据非线性误差补偿的SSA-GA-BP神经网络模型。将其与传统BP神经网络、遗传算法优化的GA-BP神经网络进行比较分析。结果表明:所提出SSA-GA-BP神经网络可使数显千分表的非线性误差由没有补偿前的最大误差5.504μm降低至0.883μm,残差平方和、相对误差和R相关系数具有一定的优越性。

关键词：非线性误差数显千分表 BP神经网络麻雀搜索算法遗传算法

振动校准中改进的零差正交信号非线性误差修正方法

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计量科学与技术 2024年第5期68卷 3-10,31页

作者：胡红波中国计量科学研究院北京100029

针对振动校准中零差干涉信号非线性误差修正的问题,叙述了一种改进的椭圆拟合算法,与传统的基于最小二乘的海德曼椭圆修正方法相比,所述方法做了两个改进,一个是对拟合的圆锥曲线方程增加椭圆参数的限定条件,另一个是将常规的基于最小... 详细信息

针对振动校准中零差干涉信号非线性误差修正的问题,叙述了一种改进的椭圆拟合算法,与传统的基于最小二乘的海德曼椭圆修正方法相比,所述方法做了两个改进,一个是对拟合的圆锥曲线方程增加椭圆参数的限定条件,另一个是将常规的基于最小距离准则下的参数计算转化为求数据矩阵特征值。所述方法能够确保零差干涉信号形成的李萨如图形在只是一个部分椭圆的条件下,依然能够拟合得到一个完整的椭圆,从而能够扩展零差干涉仪在振动校准中的工作频率范围,同时提高测量的准确度。

关键词：计量学振动校准零差干涉仪非线性误差椭圆拟合

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优化五轴联动非线性误差的刀具姿态控制方法

机电工程技术 2024年

作者：周永洪郭灿彬李志强中山迈雷特数控技术有限公司广东机电职业技术学院

五轴数控机床运动轴的非线性运动导致五轴联动产生非线性误差。为了减小运动轴速度和加减速突跳，分析认为五轴联动线性插补不足以控制非线性误差，在此基础上提出刀具姿态控制的刀轴矢量实时插补方法。首先建立刀轴矢量局部旋转坐标系... 详细信息

五轴数控机床运动轴的非线性运动导致五轴联动产生非线性误差。为了减小运动轴速度和加减速突跳，分析认为五轴联动线性插补不足以控制非线性误差，在此基础上提出刀具姿态控制的刀轴矢量实时插补方法。首先建立刀轴矢量局部旋转坐标系，构建刀具长度补偿矢量平面，确保已插补的刀轴矢量夹角与刀具长度补偿矢量呈线性关系，然后实现具备刀具姿态控制的旋转刀具中心点（RTCP）功能，计算非线性误差。仿真验证未开启RTCP、采用线性插补RTCP和刀具姿态控制的RTCP三种算法的插补轨迹，并将RTCP算法集成进数控系统里。以典型叶轮零件在AC双转台的五轴联动数控机床上进行加工，检测并对比三种插补算法在同一段工件曲面的加工误差值。相比未开启RTCP功能的插补算法，采用刀具姿态控制优化的RTCP算法加工误差减低了59%，加工精度提升效果显著。加工表面振纹、过切或欠切刀痕明显减少，刀纹光顺平滑，提高了表面光洁度。仿真和实际加工结果验证了刀具姿态控制的RTCP算法的有效性，可以工程化应用在产品中。

关键词：五轴联动加工旋转刀具中心点非线性误差刀具姿态

关于单频激光干涉仪非线性误差修正方法的研究

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光电子技术 2024年

作者：黄超杰李文博常胜利陈玉超徐静雯湖南大学物理与微电子科学学院湖南工业大学轨道交通工程学院

为了同步提升单频激光干涉仪中非线性误差修正的可靠性与实时性，基于现有的增益/偏置修正法和数字信号处理技术，加入对非正交误差的修正，提出一种针对单频激光干涉仪的误差补偿算法。该算法通过判断一个采样周期内数据量是否大于阈... 详细信息

为了同步提升单频激光干涉仪中非线性误差修正的可靠性与实时性，基于现有的增益/偏置修正法和数字信号处理技术，加入对非正交误差的修正，提出一种针对单频激光干涉仪的误差补偿算法。该算法通过判断一个采样周期内数据量是否大于阈值来保证精度要求，从而增强算法的稳定性。同时，使用Matlab编写文中算法以及Heydemann修正法中最小二乘椭圆拟合算法进行对比，通过对比实验结果，发现文中算法具有更好的实时性。此外，搭建了基于ZYNQ的实验平台，结果表明该算法稳定性好，可显著消除一阶与二阶非线性误差。

关键词：单频激光干涉仪误差修正非线性误差非正交误差

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双刀机床非线性误差轨迹修正及铣加工试验

工程机械文摘 2024年第1期 31-33页

作者：何文丛南阳科技职业学院智能制造学院河南省邓州市474150

为进一步提高双刀数控机床运动轨迹控制精度,根据轨迹规划要求设计一种缩小双刀引起顶铣削非线性误差的新算法。在分析九轴联动机床构建转换模型的基础上,表征双刀具加工时工件回转轴产生的非线性误差评价效果。铣加工试验结果表明:轨... 详细信息

为进一步提高双刀数控机床运动轨迹控制精度,根据轨迹规划要求设计一种缩小双刀引起顶铣削非线性误差的新算法。在分析九轴联动机床构建转换模型的基础上,表征双刀具加工时工件回转轴产生的非线性误差评价效果。铣加工试验结果表明:轨迹线优化前后铣削叶片型面都出现了距离偏差,经过优化得到的最大偏差接近0.2 mm。当距离偏差较小的情况下有助于确保后续工序满足加工精度条件。

关键词：双刀铣削非线性误差轨迹优化试验

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双刀数控机床非线性误差轨迹修正及铣加工

机械管理开发 2024年第6期39卷 22-23,26页

作者：刘小翠张立彪河南物流职业学院智能制造与交通学院河南郑州453514

为了进一步提高双刀数控机床运动轨迹控制精度,根据轨迹规划要求设计了一种缩小双刀引起顶铣削非线性误差的新算法。在分析九轴联动机床构建转换模型的基础上,表征了双刀具加工时工件回转轴产生的非线性误差评价效果。仿真结果表明,叶... 详细信息

为了进一步提高双刀数控机床运动轨迹控制精度,根据轨迹规划要求设计了一种缩小双刀引起顶铣削非线性误差的新算法。在分析九轴联动机床构建转换模型的基础上,表征了双刀具加工时工件回转轴产生的非线性误差评价效果。仿真结果表明,叶背曲面相对叶盆曲面形成了更大的的非线性误差,进行插值处理前,叶背曲面非线性误差初始值超差。算法完成差值优化后可以控制加工误差达到公差设计要求,进一步提升了轨迹线和叶片型面之间的贴合性,有助于叶片型面获得更高加工精度。

关键词：双刀铣削非线性误差轨迹优化数控机床

非线性误差的信息熵理论及其在可预报性中的应用——以Lorenz系统为例

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中国科学：地球科学 2013年第8期43卷 1518-1526页

作者：黎爱兵张立凤王秋良李波李振中王一清解放军理工大学气象海洋学院中国人民解放军73602部队中国人民解放军95871部队

由于初始误差的不确定性,非线性系统预报误差也是不确定的,信息熵可以度量这些不确定性.本文将动力学的非线性误差增长理论和统计学的信息理论有效结合,提出了基于非线性误差的信息熵概念.非线性误差的信息熵可分为时间信息熵和空间信息... 详细信息

由于初始误差的不确定性,非线性系统预报误差也是不确定的,信息熵可以度量这些不确定性.本文将动力学的非线性误差增长理论和统计学的信息理论有效结合,提出了基于非线性误差的信息熵概念.非线性误差的信息熵可分为时间信息熵和空间信息熵,其不仅可用来估计系统整体和各分量的可预报性,还可分析系统各分量之间的联系和各分量对整个系统可预报性的影响.以Lorenz系统为例,本文还研究了非线性误差的信息熵在可预报性中的应用,给出了系统整体可预报性的空间分布.结果表明:无论空间信息熵分析,还是时间信息熵分析,Lorenz系统在两吸引子周围和运动空间边缘运动时,系统对初值的敏感性较小,可预报性较高且可预报期限较长.通过对Lorenz系统可预报性的实例分析,验证了非线性的误差信息熵理论在可预报性研究中的可行性和有效性,尤其在估计系统整体可预报性方面,为下一步研究大气不同气象要素的联合可预报性奠定了理论基础.

关键词：非线性误差信息熵可预报性 Lorenz系统

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基于非线性误差信息熵理论的大气多变量系统可预报性分析

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中国科学：地球科学 2014年第8期44卷 1544-1555页

作者：黎爱兵张立凤王秋良解放军理工大学气象海洋学院解放军96631部队解放军95356部队

基于非线性误差信息熵理论,通过分析非线性误差信息熵和气候态信息熵随时间演变规律,引进了定量估计大气多变量系统可预报性的联合可预报期限和单变量可预报期限,该期限既适合度量气候态信息熵为常值的可预报性,也适合气候态信息熵随时... 详细信息

基于非线性误差信息熵理论,通过分析非线性误差信息熵和气候态信息熵随时间演变规律,引进了定量估计大气多变量系统可预报性的联合可预报期限和单变量可预报期限,该期限既适合度量气候态信息熵为常值的可预报性,也适合气候态信息熵随时间变化的情形.利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,计算了非线性误差信息熵和气候态信息熵随时间演变以及相应的可预报期限,并对冬季大气500 hPa温度场、纬向风场和经向风场的各单变量可预报性和三变量联合可预报性进行了分析.结果表明:对于单变量可预报性来说,温度场和纬向风场的可预报性相对较大,经向风场最小,它们的可预报期限具有纬向带状分布特征,尤其是经向风场,其可预报期限在纬向上明显存在3条低值带和4条高值带;对于多变量联合可预报性来说,由于各变量之间相互联系,多变量联合可预报期限不是单变量可预报期限的简单平均或线性组合,其可小于所有单变量的可预报性期限,也可介于各单变量可预报期限之间,且这个特征具有非常明显的区域差异,不同区域具有不同的结果.

关键词：非线性误差信息熵多变量系统可预报期限

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能量天平电磁体系统非线性误差研究

仪器仪表学报 2018年第4期39卷 1-9页

作者：许金鑫由强李正坤张钟华中国计量科学研究院北京100029 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国家质检总局电学量子基准重点实验室北京100029

在功率天平和能量天平实验中,当磁体由铁磁材料构成时,悬挂线圈通电后产生的磁场会引入非线性误差。功率天平法采用的永磁体系统,磁场较强,引入的非线性误差小于1×10^-9。而在能量天平法中,电磁体系统产生的磁场较弱,同时存在闭磁路,... 详细信息

在功率天平和能量天平实验中,当磁体由铁磁材料构成时,悬挂线圈通电后产生的磁场会引入非线性误差。功率天平法采用的永磁体系统,磁场较强,引入的非线性误差小于1×10^-9。而在能量天平法中,电磁体系统产生的磁场较弱,同时存在闭磁路,磁路模型复杂,其非线性误差需要进一步研究。磁体的非线性误差主要与两个因素有关,一个是悬挂线圈电流大小,一个是磁轭在BH曲线上的工作点。在电磁体系统中,这两个因素都与激励电流有关。通过对电磁体系统磁路模型的分析,得到非线性误差随激励电流的关系曲线,发现磁轭适当的磁饱和可以减小非线性误差。通过调整激励电流,电磁体系统中的非线性误差可基本消除。磁路模型分析与实验结果在10^-7量级上相符合。

关键词：普朗克常数能量天平磁路模型非线性误差