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基于超声波的小型无人艇室内避障定位误差修正系统

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舰船科学技术 2022年第24期44卷 165-168页

作者：周文芳长江大学文理学院湖北荆州434020

以有效躲避室内环境中不同状态障碍物,保障无人艇相对狭小环境下的运行安全为目的,设计基于超声波的无人艇室避障定位误差修正系统。超声波定位模块利用超声波技术检测障碍物,并通过添加参考节点获取定位误差修正量,基于修正量修正定位... 详细信息

以有效躲避室内环境中不同状态障碍物,保障无人艇相对狭小环境下的运行安全为目的,设计基于超声波的无人艇室避障定位误差修正系统。超声波定位模块利用超声波技术检测障碍物,并通过添加参考节点获取定位误差修正量,基于修正量修正定位过程中的误差,提升定位避障精度。超声波信号传输至信号处理单元内,协同GPS模块生成无人艇周边环境信息,并利用通用分组无线服务技术模块将环境信息传输至上位机内,上位机以此为基础生成航线并返回至信号处理单元;信号处理单元依据航线信息,控制舵机执行模块改变航向,在发动机模块驱动下完成航行。测试结果显示,该系统障碍物定位误差控制在1.8 cm内,能够有效躲避固定或运动状态下的障碍物。

关键词：超声波无人艇室内避障定位误差修正舵机

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斜拉桥施工控制中索长误差的修正方法研究

中外公路 2023年第3期43卷 177-182页

作者：黄茛陈常松长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114

为了使斜拉桥施工过程中斜拉索的索长误差得到有效修正,该文提出以斜拉索锚杯外露量为误差控制指标的修正方法,从施工控制的角度分析斜拉索的弹性模量、温度效应以及锚点坐标等因素对索长误差的影响,然后通过对制造索长和锚固端螺母位... 详细信息

为了使斜拉桥施工过程中斜拉索的索长误差得到有效修正,该文提出以斜拉索锚杯外露量为误差控制指标的修正方法,从施工控制的角度分析斜拉索的弹性模量、温度效应以及锚点坐标等因素对索长误差的影响,然后通过对制造索长和锚固端螺母位置的调整达到误差修正的目的。在嘉鱼长江公路大桥中的应用结果表明:这一方法提高了斜拉索张拉完成后的实际锚杯外露量与理论值的吻合度,使螺母能够位于锚杯的有效螺纹区域,确保了该桥主梁悬臂架设过程中斜拉索安装与张拉的高效实施。

关键词：斜拉桥斜拉索索长误差锚杯外露量误差修正

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基于轨迹约束的地磁场测量误差修正方法

中国惯性技术学报 2012年第2期20卷 205-210页

作者：刘玉霞周军葛致磊西北工业大学精确制导与控制研究所西安710072

根据磁强计综合误差的数学模型,提出了一种基于轨迹约束的地磁场测量误差修正的方法,同时也对该方法的有效性进行了分析。该方法首先由磁强计的测量数据,根据椭球轨迹的约束,采用最小均方估计作为判断准则,估计12个误差参数,然后利用此... 详细信息

根据磁强计综合误差的数学模型,提出了一种基于轨迹约束的地磁场测量误差修正的方法,同时也对该方法的有效性进行了分析。该方法首先由磁强计的测量数据,根据椭球轨迹的约束,采用最小均方估计作为判断准则,估计12个误差参数,然后利用此参数获得准确的地磁矢量信息。理论分析和仿真验证表明,在某些情况下,轨迹约束修正算法是不可观测的,也给出了检验不可观测存在的方法。由软磁干扰引起的误差不同于磁强计本身误差和安装误差。在出现由软磁干扰引起的误差时,轨迹约束修正算法仅仅能提供12个误差参数中的9个,其余的3个参数需要借助外在的信息来估计。

关键词：地磁导航磁干扰误差修正轨迹约束

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基于特征选择及误差修正的风电功率预测

分布式能源 2023年第2期8卷 37-43页

作者：蒋慕凝何宇张棠茜杨斌贵州大学电气工程学院贵州省贵阳市550025 中国电建集团贵州工程有限公司贵州省贵阳市550002

为有效提高风电功率预测的精度,提出一种基于特征选择及误差修正的风电功率预测方法。综合分析风速、温/湿度、风向等特征对风电出力的影响,提出了正交化最大信息系数(orthogonalization maximal information coefficient,OMIC)结合预... 详细信息

为有效提高风电功率预测的精度,提出一种基于特征选择及误差修正的风电功率预测方法。综合分析风速、温/湿度、风向等特征对风电出力的影响,提出了正交化最大信息系数(orthogonalization maximal information coefficient,OMIC)结合预测模型的特征选择方法,可优选出适配于预测模型的特征维数。针对预测模型训练中会产生的固有误差,提出用动态模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)来跟踪误差数据的时空模态,DMD最大的优点在于其数据驱动性质,不依赖于任何参数设定以及先验假设,可以实现更快捷、简便的误差预测。通过特征选择、误差修正来优化预测模型,以取得更精确的预测结果。基于北方某风电场单台风机实际数据,将所提方法与深度学习模型结合进行预测,并对比了相关预测指标,仿真结果表明本文所提方法能够有效提升预测精度。

关键词：风电功率预测特征选择误差修正正交化最大信息系数(OMIC) 动态模态分解(DMD)

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基于证据理论的激光测量误差建模与修正

激光杂志 2019年第5期40卷 154-157页

作者：董晶潘东阳信阳职业技术学院河南信阳464000

激光测量过程受到其它影响因素的干扰,存在一定的测量误差,导致激光测量结果不稳定,可靠性低,为了防止其它影响因素对激光测量精度的干扰,提出了基于证据理论的激光测量误差的建模与修正方法。首先分析激光测量误差的产生机理,找到影响... 详细信息

激光测量过程受到其它影响因素的干扰,存在一定的测量误差,导致激光测量结果不稳定,可靠性低,为了防止其它影响因素对激光测量精度的干扰,提出了基于证据理论的激光测量误差的建模与修正方法。首先分析激光测量误差的产生机理,找到影响激光测量精度的因素,然后通过实验采集激光测量误差数据,并根据激光测量误差进行建模,挖掘激光测量误差的变化规律,最后采用证据理论对激光测量误差进行融合,修正激光测量结果,以提高激光测量精度,实验结果表明,本文方法可以修正其它影响因素对激光测量精度的不利影响,可以更好描述激光测量误差的变化规律,获得了高精度的激光测量结果,实验结果验证了本文方法的有效性。

关键词：激光测量误差变化趋势建模方法误差修正

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力流变确定性抛光面形误差修正过程的研究

力流变确定性抛光面形误差修正过程的研究

作者：宋志龙浙江工业大学

学位级别：硕士

确定性抛光通过控制去除函数和驻留时间来实现对工件表面材料的定点定量去除,是提升工件表面精度的重要手段。力流变确定性抛光是力流变抛光技术在确定性抛光上的应用,利用力流变抛光液特有的剪切流变特性和特殊的抛光头设计来对工件表... 详细信息

确定性抛光通过控制去除函数和驻留时间来实现对工件表面材料的定点定量去除,是提升工件表面精度的重要手段。力流变确定性抛光是力流变抛光技术在确定性抛光上的应用,利用力流变抛光液特有的剪切流变特性和特殊的抛光头设计来对工件表面材料进行确定性去除。本研究以平面基片为实验对象,建立力流变确定性抛光实验平台,分析抛光液的流变特性和力流变确定性抛光原理,结合流体动力学仿真和实验建立确定性抛光去除函数,结合定点抛光实验和BP神经网络建立抛光工艺参数与抛光区域峰值去除率之间的BP神经网络模型,并以BK7平面玻璃为抛光对象开展力流变确定性抛光的修型实验。具体的研究内容如下:根据力流变确定性抛光的特点搭建了实验平台,其中主要包括四轴联动系统、测力装置、工件夹具以及操作面板等,其中所开发的四轴联动系统中驱动主轴最高转速可达24000rpm,XYZ轴精度可达10μm,能够满足实验需求。研究了力流变抛光液的流变特性,通过一系列的实验,最终选出最适合进行力流变确定性抛光的抛光液配比。并根据其抛光过程的特殊性,设计楔形抛光头进行确定性抛光实验。建立了力流变确定性抛光去除函数,首先结合经典Preston方程和力流变确定性抛光的特点建立基本方程,运用仿真得到压力和速度场的分布并提取数据拟合数学表达式,然后根据实验结果,确定仿真修正系数和抛光液浓度修正系数,建立去除函数;进而对所建立的去除函数的准确性和稳定性进行实验验证,分别在不同实验条件下进行抛光实验并对比实验与理论结果,两者截面轮廓基本一致且误差在7%以内,表明所建立的确定性抛光去除函数有较高的准确性;最后通过直线轨迹的抛光实验探究力流变确定性抛光过程的稳定性,在抛光后的工件表面均匀选取5处截面轮廓进行对比,未出现较大波动,表明力流变确定性抛光过程具有较高的稳定性。建立了力流变确定性抛光峰值去除率BP神经网络模型,首先进行力流变确定性抛光正交实验,将实验数据用于BP神经网络的训练,并使用测试集数据对模型准确性进行测试,其相对误差在6.8%以内,表明所建立的神经网络模型输出结果与实验结果有较高的一致性,为整个抛光区域去除函数的建立提供了新的思路。再比较6组相同实验条件下BP神经网络模型输出结果与去除函数的计算结果,相对误差在8.7%以内,进一步证明了所建立的去除函数的准确性。最后以BK7平面玻璃为实验对象,开展了力流变确定性抛光修型实验。首先测量工件的初始面型用以计算驻留时间函数,再通过比较不同网格步长下的仿真加工结果确定实验中的网格划分步长,然后按照所确定的网格步长和驻留时间函数以及预设轨迹生成机床加工G代码,最后在力流变确定性抛光实验平台上进行修型实验。加工后的BK7平面玻璃面型误差（PV值）从6.87μm下降至0.72μm,成功使用力流变确定性抛光方法对平面玻璃表面误差进行了修正。

关键词：力流变抛光确定性抛光神经网络误差修正

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超声测风阴影效应误差修正与测试系统研究

超声测风阴影效应误差修正与测试系统研究

作者：孙林峰南京信息工程大学

学位级别：硕士

风速风向是气象观测的关键性参数,在天气预测、航海航空、工农业生产以及交通运输等领域扮演着极其重要的角色。根据工作原理的不同,目前用于风速风向测量的仪器设备大致可分为机械式测风仪、超声波测风仪和激光多普勒测风仪等,它们都... 详细信息

风速风向是气象观测的关键性参数,在天气预测、航海航空、工农业生产以及交通运输等领域扮演着极其重要的角色。根据工作原理的不同,目前用于风速风向测量的仪器设备大致可分为机械式测风仪、超声波测风仪和激光多普勒测风仪等,它们都有着广泛且灵活的应用。但国内外现有的研究表明阴影效应对超声测风仪测量风速风向有着显著的影响。为了消除不同风速风向和温度条件下阴影效应导致的测量误差,本文以超声波测风仪为研究对象,结合超声波时差法测风原理提出了一种基于计算流体力学(CFD)仿真和反向传播(BP)神经网络数据处理的阴影效应误差补偿方法,主要工作如下:首先,本文基于超声波时差法测量风速原理分析了超声测风阴影效应的来源并针对性地提出了具体的误差修正方法。然后,设计和实现了基于FPGA和STM32的超声波测风硬件系统,该系统采用主从控制结构,以STM32为主机、FPGA为从机的模式。它主要包括FPGA最小系统及其外围电路、STM32最小系统及其外围电路、超声波发射和接收电路、数据通信电路以及蓝牙电路模块等。在此基础上,利用Verilog语言编程设计FPGA内部功能模块,实现超声波信号的发送和接收、有限状态机的控制以及数据的采集和传输,并且与STM32进行数据通讯。通过STM32编程控制外围器件,并实现数据计算处理和蓝牙无线传输。其次,本文通过CFD仿真软件Fluent对超声测风仪的风场进行模拟分析,获取了受阴影效应影响的风速、风向以及温度样本数据,并利用这些样本从减小相对误差方面对BP神经网络算法在超声测风仪中应用的性能进行了系统的研究与分析。最后,为了验证本文提出的阴影效应误差补偿方法的准确性,将研制的超声测风仪系统放置于风洞中,开展了不同风速的实验测量,并对测试结果进行对比分析。实验研究结果表明:通过基于CFD仿真和BP神经网络融合的预测模型对阴影效应进行修正后,本文开发的超声测风仪的风速风向的测量精度有显著的提升,整体相对误差一般在±7%以内,基本可满足较高精度超声测风的测量需求。本文的研究结果对于高精度超声测风仪的研制有一定的参考价值。

关键词：超声测风仪阴影效应 CFD仿真 BP神经网络误差修正实验验证

降雨误差微分响应岭估计方法在建阳流域洪水预报误差修正的应用

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水电能源科学 2023年第7期41卷 1-3,58页

作者：杨姗姗程锐颜文珠张乾中国水利学会北京100053 中国南水北调集团有限公司北京100036 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

为提高面平均雨量资料的准确性,在动态系统响应曲线修正方法基础上,针对修正效果可能不稳定的问题,引入岭估计方法,基于最小二乘岭估计构建一种新修正方法。将新安江模型计算概化为一个系统,并将该方法应用于建阳流域洪水预报误差修正,... 详细信息

为提高面平均雨量资料的准确性,在动态系统响应曲线修正方法基础上,针对修正效果可能不稳定的问题,引入岭估计方法,基于最小二乘岭估计构建一种新修正方法。将新安江模型计算概化为一个系统,并将该方法应用于建阳流域洪水预报误差修正,对该流域37场历史洪水进行修正效果检验,进一步验证该方法在实际流域洪水预报误差修正应用的有效性。结果表明,降雨误差微分响应岭估计方法在该流域洪水预报误差修正应用效果较好,能够有效提高洪水预报精度,方法修正效果较为明显。

关键词：误差修正降雨误差岭估计新安江模型

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复合材料颤振模型的模态频率误差修正方法

复合材料颤振模型的模态频率误差修正方法

作者：张强大连理工大学

学位级别：硕士

飞机颤振风洞试验是飞机研制过程中的关键环节,用以获得飞机的关键气动弹性数据,为飞机的结构设计提供参考依据。飞机颤振缩比模型是颤振风洞试验的主体,其性能的优劣是决定颤振试验能否成功的关键。复合材料结构相似颤振模型采用相似... 详细信息

飞机颤振风洞试验是飞机研制过程中的关键环节,用以获得飞机的关键气动弹性数据,为飞机的结构设计提供参考依据。飞机颤振缩比模型是颤振风洞试验的主体,其性能的优劣是决定颤振试验能否成功的关键。复合材料结构相似颤振模型采用相似理论与先进复合材料技术设计而成,与原机具有几何相似、刚度相似、质量相似和结构部分相似,能够在模型结构上模拟原机骨架、蒙皮等承力结构的载荷传递特性,大幅提高结构效率、有效降低结构重量,能很好地应用于先进飞行器的研制过程中。复合材料结构相似颤振模型是以几何和性能指标精确性为目标的高性能零件,在制造过程中,不能通过常规工艺盲目提高结构的刚度指标;同时由于模型整体结构的复杂性,复合材料的分散性和装配过程中的附加刚度影响,造成制造完成后虽然模型几何精度满足要求,但是模态固有频率往往出现超差现象,不能满足风洞试验的要求。因此,本文提出一种复合材料结构相似颤振模型制造过程中的模态频率误差修正方法。工作如下：首先,采用模态分析理论,结合具体制造工艺,将模态频率误差转化为刚度误差,基于复合材料层合板的弯扭耦合效应,提出一种在模型蒙皮内侧增加复合材料铺层,改变模型刚度分布,并辅以质量分布调整,从而实现颤振模型模态频率误差修正的方法。其次,对颤振模型制造过程中所用增强纤维,树脂和成型工艺进行了研究,提出了负偏差控制策略,使制造完成后的模型具有可补偿性：以模型结构动力学有限元分析为基础,建立了以模态频率误差反求误差修正方案的数学模型;发展了一种基于连续二次规划的优化策略,去除了对目标值影响小的设计变量,降低了设计规模,采用分步优化,解决了混合变量优化设计问题,获得了误差修正新增铺层方案。最后,对复材模型模态频率误差修正方法进行了实验验证。采用有限元方法结合低压接触成型工艺,对某典型盒段进行了设计制造;基于频率误差修正方法,通过二次铺层修正和模态试验,对盒段的弯曲频率和扭转频率分别进行了提高,证明了该方法在实际制造中的有效性。

关键词：颤振模型模态频率误差修正结构相似复合材料