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数控机床移动工作台定位精度预测的建模、仿真及实验
被引量:
1
1
作者
杨洪涛
秦鹏飞
+3 位作者
李莉
刘柄瑶
金磊
姜西祥
《机电工程》
北大核心
2025年第2期351-361,共11页
随着使用时间的延长,数控机床移动工作台会出现部件磨损、失效等现象,进而导致工作台定位精度降低。为了精确预测移动工作台的精度损失,以数控机床移动工作台为研究对象,在考虑载荷、运动速度、温度和运行时间等影响因素的基础上,建立...
随着使用时间的延长,数控机床移动工作台会出现部件磨损、失效等现象,进而导致工作台定位精度降低。为了精确预测移动工作台的精度损失,以数控机床移动工作台为研究对象,在考虑载荷、运动速度、温度和运行时间等影响因素的基础上,建立了工作台的定位误差预测模型,对工作台定位误差随时间的变化情况,进行了理论计算、仿真分析及实验验证。首先,在分析滚动直线导轨副的摩擦磨损机理和负载作用下产生的表面接触变形的基础上,建立了导轨副表面滚珠与滚道在接触载荷作用下的磨损模型,以及滚珠丝杆在电机扭矩、轴向力和温度作用下产生的扭转变形、螺距变化及热膨胀误差模型,还建立了工作台随使用时间变化的定位误差预测模型(因导轨副磨损与滚珠丝杆变形均会使工作台产生定位误差,两部分误差之和为定位精度损失预测模型);然后,开展了不同负载、运动速度、温度等因素影响下的理论计算与仿真分析;最后,在一组特定负载、速度、温度的条件下,进行了定位误差的测量实验,验证了上述预测模型的准确性。研究结果表明:在不同的因素影响作用下,仿真结果、实验结果与理论结果相比,其总体的变化趋势趋于一致,且经拟合对比分析,定位误差的仿真、实验与理论之间的最大相对误差为15.9%。该误差预测模型能够有效预测工作台的定位误差,为数控机床加工精度的预测奠定了基础。
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关键词
移动工作台运行时间
定位
精度损失
定位误差模型
导轨副磨损
模型
滚珠丝杆变形
热膨胀
误差
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职称材料
考虑运动补偿的机载SAR定位误差传递模型及航迹标定方法
被引量:
4
2
作者
高铭
仇晓兰
+2 位作者
孟大地
黄丽佳
丁赤飚
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第4期646-655,共10页
机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,...
机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,结合运动补偿和频域成像算法,推导了机载SAR图像定位误差传递模型,阐明了运动补偿残余误差影响下航迹测量误差对定位偏差的影响方式,并基于该模型给出了载机航迹测量误差的标定方法。仿真实验验证了该定位误差传递模型的正确性,相比于不考虑运动补偿残余误差的定位模型,得到了更高精度的航迹测量误差标定结果,证明了该方法的优越性。
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关键词
机载合成孔径雷达
定位
误差
传递
模型
航迹测量
误差
标定
运动补偿
频域成像算法
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职称材料
两步误差补偿法提高工业机器人绝对定位精度
被引量:
19
3
作者
朱江新
刘吉刚
+3 位作者
田硕
陈琳
梁旭斌
潘海鸿
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第4期547-553,共7页
针对大部分工业机器人结构需要满足Pieper准则无法直接补偿所有运动学参数误差的问题,提出一种两步误差补偿方法。首先,基于修正的D⁃H法和微分运动学建立机器人定位误差模型,建立机器人末端绝对定位误差与运动学参数误差之间的表达式;其...
针对大部分工业机器人结构需要满足Pieper准则无法直接补偿所有运动学参数误差的问题,提出一种两步误差补偿方法。首先,基于修正的D⁃H法和微分运动学建立机器人定位误差模型,建立机器人末端绝对定位误差与运动学参数误差之间的表达式;其次,利用最小二乘法迭代求解出运动学参数误差,并将可直接补偿的运动学参数误差直接补偿到机器人D⁃H配置参数中,将剩余的其它运动学参数误差转换为关节转角补偿值进行间接补偿;最后,搭建实验平台,在川崎RS010NA六自由度工业机器人上进行两步误差补偿实验验证。实验结果表明,通过两步误差补偿后机器人末端平均绝对定位误差由5.4194 mm下降到1.1605 mm,平均绝对定位精度提高约80%,该方法有效地提高了机器人的绝对定位精度。
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关键词
工业机器人
定位误差模型
运动学参数
误差
两步
误差
补偿
绝对
定位
精度
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职称材料
中子谱仪样品台几何误差建模和灵敏度分析
被引量:
2
4
作者
李杨
吴运新
+1 位作者
龚海
刘磊
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第19期2305-2310,共6页
介绍了中子衍射残余应力测试谱仪样品台的结构和基于标准探针的定位测量方法;利用多体运动学和齐次变换矩阵建立了基于标准探针定位测量方法的样品台定位误差模型;最后分别对模型中涉及的42个误差分量进行了定位误差的灵敏度分析。分析...
介绍了中子衍射残余应力测试谱仪样品台的结构和基于标准探针的定位测量方法;利用多体运动学和齐次变换矩阵建立了基于标准探针定位测量方法的样品台定位误差模型;最后分别对模型中涉及的42个误差分量进行了定位误差的灵敏度分析。分析结果对中子衍射残余应力测试谱仪样品台的精度设计具有参考作用。
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关键词
中子谱仪样品台
定位
测量方法
多体动力学
定位误差模型
灵敏度分析
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职称材料
基于周期宽带参考信号的直接定位方法
5
作者
杜剑平
余婉婷
+2 位作者
刘广怡
沈智翔
于宏毅
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018年第12期1415-1429,共15页
定位系统的模型误差是制约定位精度提高的最主要因素之一。目前大多数定位系统都采用参数标定或者参数差分的方法降低模型误差对定位精度的影响。本文针对辐射源的多星定位应用,采用低信噪比的周期宽带信号作为参考信号,对定位系统的模...
定位系统的模型误差是制约定位精度提高的最主要因素之一。目前大多数定位系统都采用参数标定或者参数差分的方法降低模型误差对定位精度的影响。本文针对辐射源的多星定位应用,采用低信噪比的周期宽带信号作为参考信号,对定位系统的模型误差进行校准。校准过程建立了模型误差参数直接估计模型和辐射源位置直接估计模型。模型误差直接估计模型中,建立起接收参考信号波形与模型误差参数之间的关系,运用最大似然方法获得超分辨率的模型误差参数估计。辐射源位置直接估计模型中,建立起模型误差参数、未知辐射源位置与接收未知信号波形之间的关系,直接估计出辐射源的位置。针对参考信号带宽大,周期长,信噪比低,导致模型误差参数估计计算复杂度大的问题,利用参考信号的周期特性对参考信号进行能量累积和分步搜索方法逐级引导,提高了系统参数估计速度和精度。最后给出一个仿真算例说明方法的有效性。
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关键词
定位
模型
误差
校准
直接
定位
方法
最大似然方法
超分辨率时频差估计
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职称材料
激光式头盔瞄准具瞄准线数学模型的建立
6
作者
徐良法
王建军
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2006年第7期80-82,共3页
激光式头盔瞄准具具有结构简单、截获目标速度快、抗干扰能力强、便于实现光电转换的优点。为了进一步加深对激光式头盔瞄准/显示系统瞄准线解算技术的研究,建立了该系统瞄准线的数学模型,从而计算出头盔的方位角和俯仰角,并对相关的误...
激光式头盔瞄准具具有结构简单、截获目标速度快、抗干扰能力强、便于实现光电转换的优点。为了进一步加深对激光式头盔瞄准/显示系统瞄准线解算技术的研究,建立了该系统瞄准线的数学模型,从而计算出头盔的方位角和俯仰角,并对相关的误差和系统的精度进行了分析估算,实践表明该模型对瞄准线的解算是完全满足要求的。
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关键词
头盔瞄准
显示系统
激光
定位
系统
数学
模型
误差
分析
精度计算
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职称材料
题名
数控机床移动工作台定位精度预测的建模、仿真及实验
被引量:
1
1
作者
杨洪涛
秦鹏飞
李莉
刘柄瑶
金磊
姜西祥
机构
安徽理工大学机电工程学院
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第2期351-361,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675004)
安徽省高等学校科学研究项目(2022AH050805)
+1 种基金
安徽理工大学引进人才科研启动基金资助项目(2021yjrc32)
矿山智能装备与技术安徽省重点实验室开放基金资助项目(ZKSYS202207)。
文摘
随着使用时间的延长,数控机床移动工作台会出现部件磨损、失效等现象,进而导致工作台定位精度降低。为了精确预测移动工作台的精度损失,以数控机床移动工作台为研究对象,在考虑载荷、运动速度、温度和运行时间等影响因素的基础上,建立了工作台的定位误差预测模型,对工作台定位误差随时间的变化情况,进行了理论计算、仿真分析及实验验证。首先,在分析滚动直线导轨副的摩擦磨损机理和负载作用下产生的表面接触变形的基础上,建立了导轨副表面滚珠与滚道在接触载荷作用下的磨损模型,以及滚珠丝杆在电机扭矩、轴向力和温度作用下产生的扭转变形、螺距变化及热膨胀误差模型,还建立了工作台随使用时间变化的定位误差预测模型(因导轨副磨损与滚珠丝杆变形均会使工作台产生定位误差,两部分误差之和为定位精度损失预测模型);然后,开展了不同负载、运动速度、温度等因素影响下的理论计算与仿真分析;最后,在一组特定负载、速度、温度的条件下,进行了定位误差的测量实验,验证了上述预测模型的准确性。研究结果表明:在不同的因素影响作用下,仿真结果、实验结果与理论结果相比,其总体的变化趋势趋于一致,且经拟合对比分析,定位误差的仿真、实验与理论之间的最大相对误差为15.9%。该误差预测模型能够有效预测工作台的定位误差,为数控机床加工精度的预测奠定了基础。
关键词
移动工作台运行时间
定位
精度损失
定位误差模型
导轨副磨损
模型
滚珠丝杆变形
热膨胀
误差
Keywords
running time of mobile workbench
loss of positioning accuracy
positioning error model
guide wear model
deformation of ball screw
thermal expansion error
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
考虑运动补偿的机载SAR定位误差传递模型及航迹标定方法
被引量:
4
2
作者
高铭
仇晓兰
孟大地
黄丽佳
丁赤飚
机构
中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室
中国科学院空天信息创新研究院
中国科学院大学
出处
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第4期646-655,共10页
基金
国家自然科学基金(62022082,61991424)。
文摘
机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,结合运动补偿和频域成像算法,推导了机载SAR图像定位误差传递模型,阐明了运动补偿残余误差影响下航迹测量误差对定位偏差的影响方式,并基于该模型给出了载机航迹测量误差的标定方法。仿真实验验证了该定位误差传递模型的正确性,相比于不考虑运动补偿残余误差的定位模型,得到了更高精度的航迹测量误差标定结果,证明了该方法的优越性。
关键词
机载合成孔径雷达
定位
误差
传递
模型
航迹测量
误差
标定
运动补偿
频域成像算法
Keywords
Airborne synthetic aperture radar
Geolocation error transfer model
Trajectory measurement error calibration
Motion compensation
Frequency-domain imaging algorithm
分类号
TN957.52 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
两步误差补偿法提高工业机器人绝对定位精度
被引量:
19
3
作者
朱江新
刘吉刚
田硕
陈琳
梁旭斌
潘海鸿
机构
广西大学机械工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第4期547-553,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51465005)
广西创新驱动发展专项(桂科AA18118002、桂科AA17204017)
+1 种基金
广西重点研发计划项目(桂科AB16380237)
南宁市重点研发计划项目(20181018-1、20181018-3)资助
文摘
针对大部分工业机器人结构需要满足Pieper准则无法直接补偿所有运动学参数误差的问题,提出一种两步误差补偿方法。首先,基于修正的D⁃H法和微分运动学建立机器人定位误差模型,建立机器人末端绝对定位误差与运动学参数误差之间的表达式;其次,利用最小二乘法迭代求解出运动学参数误差,并将可直接补偿的运动学参数误差直接补偿到机器人D⁃H配置参数中,将剩余的其它运动学参数误差转换为关节转角补偿值进行间接补偿;最后,搭建实验平台,在川崎RS010NA六自由度工业机器人上进行两步误差补偿实验验证。实验结果表明,通过两步误差补偿后机器人末端平均绝对定位误差由5.4194 mm下降到1.1605 mm,平均绝对定位精度提高约80%,该方法有效地提高了机器人的绝对定位精度。
关键词
工业机器人
定位误差模型
运动学参数
误差
两步
误差
补偿
绝对
定位
精度
Keywords
industrial robot
positioning error model
kinematic parameter errors
two⁃step error compensation
absolute positioning accuracy
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
中子谱仪样品台几何误差建模和灵敏度分析
被引量:
2
4
作者
李杨
吴运新
龚海
刘磊
机构
中南大学机电工程学院
高性能复杂制造国家重点实验室
中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第19期2305-2310,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51327902)
高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题资助项目(2014bcxjj06)
文摘
介绍了中子衍射残余应力测试谱仪样品台的结构和基于标准探针的定位测量方法;利用多体运动学和齐次变换矩阵建立了基于标准探针定位测量方法的样品台定位误差模型;最后分别对模型中涉及的42个误差分量进行了定位误差的灵敏度分析。分析结果对中子衍射残余应力测试谱仪样品台的精度设计具有参考作用。
关键词
中子谱仪样品台
定位
测量方法
多体动力学
定位误差模型
灵敏度分析
Keywords
neutron spectrometer sample table
positioning measurement method
multi body kinematics
positioning error model
sensitivity analysis
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于周期宽带参考信号的直接定位方法
5
作者
杜剑平
余婉婷
刘广怡
沈智翔
于宏毅
机构
信息工程大学信息系统工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018年第12期1415-1429,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(61201381
61401513
+1 种基金
61501517
61772548)
文摘
定位系统的模型误差是制约定位精度提高的最主要因素之一。目前大多数定位系统都采用参数标定或者参数差分的方法降低模型误差对定位精度的影响。本文针对辐射源的多星定位应用,采用低信噪比的周期宽带信号作为参考信号,对定位系统的模型误差进行校准。校准过程建立了模型误差参数直接估计模型和辐射源位置直接估计模型。模型误差直接估计模型中,建立起接收参考信号波形与模型误差参数之间的关系,运用最大似然方法获得超分辨率的模型误差参数估计。辐射源位置直接估计模型中,建立起模型误差参数、未知辐射源位置与接收未知信号波形之间的关系,直接估计出辐射源的位置。针对参考信号带宽大,周期长,信噪比低,导致模型误差参数估计计算复杂度大的问题,利用参考信号的周期特性对参考信号进行能量累积和分步搜索方法逐级引导,提高了系统参数估计速度和精度。最后给出一个仿真算例说明方法的有效性。
关键词
定位
模型
误差
校准
直接
定位
方法
最大似然方法
超分辨率时频差估计
Keywords
model error calibration
direct positioning determination
maximum likelihood method
super-resolution time-frequency difference estimation
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
激光式头盔瞄准具瞄准线数学模型的建立
6
作者
徐良法
王建军
机构
空军第一航空学院
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2006年第7期80-82,共3页
文摘
激光式头盔瞄准具具有结构简单、截获目标速度快、抗干扰能力强、便于实现光电转换的优点。为了进一步加深对激光式头盔瞄准/显示系统瞄准线解算技术的研究,建立了该系统瞄准线的数学模型,从而计算出头盔的方位角和俯仰角,并对相关的误差和系统的精度进行了分析估算,实践表明该模型对瞄准线的解算是完全满足要求的。
关键词
头盔瞄准
显示系统
激光
定位
系统
数学
模型
误差
分析
精度计算
Keywords
helmet-mounted display and sight system, laser positioning system, mathematical model, error analysis ,precision estimate.
分类号
E933.2 [军事—军事装备学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数控机床移动工作台定位精度预测的建模、仿真及实验
杨洪涛
秦鹏飞
李莉
刘柄瑶
金磊
姜西祥
《机电工程》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
考虑运动补偿的机载SAR定位误差传递模型及航迹标定方法
高铭
仇晓兰
孟大地
黄丽佳
丁赤飚
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
3
两步误差补偿法提高工业机器人绝对定位精度
朱江新
刘吉刚
田硕
陈琳
梁旭斌
潘海鸿
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020
19
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职称材料
4
中子谱仪样品台几何误差建模和灵敏度分析
李杨
吴运新
龚海
刘磊
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
5
基于周期宽带参考信号的直接定位方法
杜剑平
余婉婷
刘广怡
沈智翔
于宏毅
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
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职称材料
6
激光式头盔瞄准具瞄准线数学模型的建立
徐良法
王建军
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2006
0
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职称材料
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