单边导角形柔性铰链的计算与性能分析 被引量：23

1

作者 张志杰 袁怡宝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期384-389,共6页

提出了一种单边导角形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边导角形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元和实验的方法对柔性铰链的柔度公式进行校验。结果表明:有限元和实验方法与闭环解析式的结果基... 提出了一种单边导角形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边导角形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元和实验的方法对柔性铰链的柔度公式进行校验。结果表明:有限元和实验方法与闭环解析式的结果基本一致。对单边导角形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边导角形柔性铰链比较,分析了单边导角形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 单边导角形柔性铰链 柔度 转动精度 有限元

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典型柔性铰链柔度性能的计算与分析 被引量：24

2

作者 张志杰 袁怡宝 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期106-110,共5页

以结构力学中卡氏第二定理为理论基础,通过引入恰当的积分变量,建立了计算一般单边柔性铰链柔度性能的统一数学模型,并用推导的解析式计算了单边直圆、单边抛物线和单边正割曲线形柔性铰链的柔度性能,利用有限元方法对柔性铰链的柔度解... 以结构力学中卡氏第二定理为理论基础,通过引入恰当的积分变量,建立了计算一般单边柔性铰链柔度性能的统一数学模型,并用推导的解析式计算了单边直圆、单边抛物线和单边正割曲线形柔性铰链的柔度性能,利用有限元方法对柔性铰链的柔度解析式进行校验,结果表明有限元与封闭形式近似解的相对误差小于9%,通过定义柔度比函数,分析了柔性铰链结构参数对其柔度性能的影响关系,并比较了这几种柔性铰链的柔度性能,为柔性铰链的工程设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 机械传动机构 柔性铰链 卡氏定理 柔度 有限元

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表面粗糙度测量中的高斯滤波快速算法 被引量：13

3

作者 许景波 袁怡宝 +2 位作者 朴伟英 J.F.Song T.V.Vorburger 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期309-312,共4页

应用高斯函数的逼近法和冲激响应不变法,设计出用于表面粗糙度测量的高斯数字滤波器,并给出了其零相移的递归滤波算法,算法简洁,易于实现。递归计算方法的计算量小,计算效率高。适当增加滤波器节数,在不增加很多计算量的情况下,可以达... 应用高斯函数的逼近法和冲激响应不变法,设计出用于表面粗糙度测量的高斯数字滤波器,并给出了其零相移的递归滤波算法,算法简洁,易于实现。递归计算方法的计算量小,计算效率高。适当增加滤波器节数,在不增加很多计算量的情况下,可以达到很高的精度。文中给出的滤波器例子,传输偏差大约为2%和1%,处理一次表面测量轮廓数据,在当今最普通的计算机上,滤波时间小于1s。 展开更多

关键词 计量学 表面粗糙度 高斯滤波器 零相移滤波器

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建立表面粗糙度评定中线的快速算法 被引量：6

4

作者 强锡富 袁怡宝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期353-358,共6页

本文推导出建立表面粗糙度评定中线的最快速算法，并通过实验得到了验证。这一研究彻底解决了用数字滤波方法确定评定中线的效率问题。

关键词 表面粗糙度 中线 评定 快速算法 数字滤波法

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圆度测量中的高斯滤波快速算法 被引量：8

5

作者 许景波 袁怡宝 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期342-345,共4页

文中用逼近法和双线性变换法,设计了用于圆度测量的高斯数字逼近滤波器,并给出了零相移的递归滤波算法,计算量小,计算效率高,易于实现。增加逼近滤波器节数,可以提高滤波精度,8节高斯逼近滤波器的幅度传输特性偏差小于2%。用于圆度测量... 文中用逼近法和双线性变换法,设计了用于圆度测量的高斯数字逼近滤波器,并给出了零相移的递归滤波算法,计算量小,计算效率高,易于实现。增加逼近滤波器节数,可以提高滤波精度,8节高斯逼近滤波器的幅度传输特性偏差小于2%。用于圆度测量的高斯数字滤波算法还有效地解决了滤波的边缘效应问题。 展开更多

关键词 高斯滤波 圆度测量 逼近法 边缘效应

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单边椭圆柔性铰链的计算与性能分析 被引量：6

6

作者 张志杰 袁怡宝 于汶 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期50-53,共4页

单边柔性铰链在要求结构尽可能紧凑的柔性机构中被采用。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边椭圆柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,得出结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边椭圆柔性铰链比较,分析了单边椭... 单边柔性铰链在要求结构尽可能紧凑的柔性机构中被采用。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边椭圆柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,得出结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边椭圆柔性铰链比较,分析了单边椭圆柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,利用有限元方法对柔性铰链的柔度公式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于8%,为单边柔性铰链的工程设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 单边椭圆柔性铰链 柔度 转动精度 有限元

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基于闭环柔度解析式的双曲线形柔性铰链研究 被引量：7

7

作者 张志杰 袁怡宝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1055-1059,共5页

提出了一种新型的单轴柔性铰链结构型式—单边双曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边双曲线形柔性铰链柔度的闭环解析公式,在此基础上,推导出单边双曲线形柔性铰链的转动精度公式,对单边双曲线形柔性铰链... 提出了一种新型的单轴柔性铰链结构型式—单边双曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边双曲线形柔性铰链柔度的闭环解析公式,在此基础上,推导出单边双曲线形柔性铰链的转动精度公式,对单边双曲线形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系。并通过对双边双曲线形柔性铰链比较,分析了单边双曲线形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,利用有限元和实验的方法对单边柔性铰链的柔度公式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于8%,实验结果和解析式的偏差在7%以内,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 柔性铰链 双曲线 柔度 转动精度 有限元

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减小圆度测量中2RC滤波传输偏差的新方法 被引量：3

8

作者 袁怡宝 李晓红 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z2期545-546,共2页

用双线性变换法和冲激响应不变法设计的逼近2RC滤波幅度特性的相位校正的数字滤波算法,其偏差大小相近,符号相反。因此两种滤波算法的线性组合极大地减小了逼近2RC滤波理论幅度特性的偏差,从而提高了圆度测量的滤波精度。

关键词 圆度测量 2RC滤波器 相位校正滤波 传输特性

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叠栅条纹信号细分误差的一种动态补偿方法 被引量：7

9

作者 朴伟英 袁怡宝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1301-1306,共6页

缺乏有效的误差补偿方法是制约长光栅测量精度提高的关键原因之一。提出一种动态的误差补偿方法,可以消除由直流漂移、两路信号不等幅和非正交导致的细分误差。其原理是跟踪光栅信号在一个周期上的8个特征值点(正余弦信号的过零点及绝... 缺乏有效的误差补偿方法是制约长光栅测量精度提高的关键原因之一。提出一种动态的误差补偿方法,可以消除由直流漂移、两路信号不等幅和非正交导致的细分误差。其原理是跟踪光栅信号在一个周期上的8个特征值点(正余弦信号的过零点及绝对值交点),从特征值点的幅度值中首先分解出正弦信号的直流漂移误差,对其进行补偿;然后继续跟踪补偿后的信号,从中又能分解出余弦信号的直流漂移误差。再补偿,再跟踪,又能依次分解出不等幅误差和非正交误差。最多只需要3个光栅信号周期,就能对三种误差依次实现补偿。分析了谐波对该方法的影响并提出了改进措施。实验证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 光学测量 动态误差补偿 参量连续性 细分误差 光栅纳米测量

原文传递

巴特沃思小波在表面形貌信号分离中的应用 被引量：7

10

作者 张浩 袁怡宝 张峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1661-1667,共7页

为了快速准确地分析工程表面,提出了一种基于巴特沃思小波的滤波方法。首先,讨论了小波滤波器的低通幅度传输特性,并以此作为选择适合表面形貌分析小波滤波器的依据。然后,介绍了巴特沃思小波滤波器的构造原理,并给出了它的快速实现算法... 为了快速准确地分析工程表面,提出了一种基于巴特沃思小波的滤波方法。首先,讨论了小波滤波器的低通幅度传输特性,并以此作为选择适合表面形貌分析小波滤波器的依据。然后,介绍了巴特沃思小波滤波器的构造原理,并给出了它的快速实现算法;综合其优良的传输特性和高效的实现算法,以巴特沃思小波作为表面分析的滤波器,对实际表面轮廓进行了多层分解。最后,利用巴特沃思小波建立了表面轮廓评定的基准线,并给出了确定小波分解层数的方法。实验结果表明,巴特沃思小波能够快速准确地实现表面轮廓的多尺度分析,稳定可靠地提取表面中线;在普通计算机上提取11200点数据表面中线仅耗时60ms,利用该中线计算所得R值相对误差仅比利用高斯中线所得R值相对误差大0.12%。 展开更多

关键词 表面计量学 小波分析 巴特沃思小波 幅度传输特性

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减小表面粗糙度测量高斯滤波幅度偏差 被引量：4

11

作者 许景波 袁怡宝 +2 位作者 朴伟英 SONG J F VORBURGER T V 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期42-46,共5页

提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置... 提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置相近,所以这两种方法的线性组合可以大大减小偏差。用这两种不同逼近滤波器的并联方法构成的一个简单的线性组合滤波器,去逼近高斯滤波器的幅度传输特性,其幅度传输特性的最大偏差只有0．11％。这种新的逼近方法,算法简单、精度高,实现了表面测量高斯滤波处理的高精度和高效率的高度统一。 展开更多

关键词 高斯滤波器 巴特沃思滤波器 移动平均滤波器 表面粗糙度测量

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用FFT和IFFT计算圆度误差 被引量：3

12

作者 唐文彦 袁怡宝 强锡富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期22-26,共5页

简要分析了利用圆度仪测量国度误差的原理和评定方法，指出消偏和滤波是圆度误差数据处理过程中的关键问题。提出了用快速富里叶变换及反变换计算圆度误差的方法，给出了计算过程并进行了实验验证．该方法的主要特点在于统一了测量概念... 简要分析了利用圆度仪测量国度误差的原理和评定方法，指出消偏和滤波是圆度误差数据处理过程中的关键问题。提出了用快速富里叶变换及反变换计算圆度误差的方法，给出了计算过程并进行了实验验证．该方法的主要特点在于统一了测量概念，为提高测量效率和简化仪器设计奠定了基础。 展开更多

关键词 圆度 测量 圆度仪 FFT IFFT

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表面测量中高斯滤波中线的有理逼近实现 被引量：5

13

作者 许景波 袁怡宝 +2 位作者 崔晓萌 郭欣 王升 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1347-1352,共6页

通过有理分式逼近提出了一种高斯滤波器实现方法。由有理分式模型,根据插值逼近方法确定相应系数,得出的有理逼近分式具有较高的逼近精度,与理论高斯滤波器最大幅度偏差为0.88%,截止频率内的幅度偏差小于2‰,是优化的逼近函数。由逼近分... 通过有理分式逼近提出了一种高斯滤波器实现方法。由有理分式模型,根据插值逼近方法确定相应系数,得出的有理逼近分式具有较高的逼近精度,与理论高斯滤波器最大幅度偏差为0.88%,截止频率内的幅度偏差小于2‰,是优化的逼近函数。由逼近分式S域左半平面极点建立逼近滤波器,由后向差分变换得出Z域模型,并应用零相移滤波技术得出了零相移数字滤波算法,满足了表面测量中对高斯滤波器实现方法的相位要求。应用这一方法,建立了表面轮廓中线,分离出表面粗糙度数据,整个算法只经一级零相移滤波就能完成,具有较高的计算效率,为表面测量高斯滤波的实现提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 表面粗糙度测量 高斯滤波器 有理逼近 零相移滤波

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基于逼近样条方法的高斯表面轮廓滤波 被引量：5

14

作者 张浩 袁怡宝 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1698-1703,共6页

为了克服传统高斯滤波器的卷积处理方法在提取表面中线时所产生的边缘效应,提出了一种采用变分方法建立的样条轮廓滤波器来实现高斯滤波。这种方法可称为高斯滤波器的样条实现法,兼有高斯滤波的幅度传输特性、零相移的特点和样条的特点... 为了克服传统高斯滤波器的卷积处理方法在提取表面中线时所产生的边缘效应,提出了一种采用变分方法建立的样条轮廓滤波器来实现高斯滤波。这种方法可称为高斯滤波器的样条实现法,兼有高斯滤波的幅度传输特性、零相移的特点和样条的特点。它的高斯滤波幅度特性符合国际标准的要求,它的样条特性又可以避免两边的边缘效应。文中研究的高斯滤波的样条处理方法,幅度特性偏差为-1.5%～+3.75%,远低于国际标准ISO11562推荐的近似处理方法的偏差(-5.0%～+5.0%)。此外这种高斯滤波的处理方法,处理效率很高,在当今通用的计算机上对11200采样点的数据进行处理,只需要100ms。 展开更多

关键词 计量学 轮廓滤波器 高斯滤波器 样条滤波器

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基于CPLD的只读存储器细分技术研究 被引量：2

15

作者 朴伟英 袁怡宝 +1 位作者 张志杰 李晶 《电子器件》 CAS 2008年第2期446-448,452,共4页

本文介绍了一种使用CPLD处理光栅信号的辨向细分电路。作者分析了微机细分电路产生误计数的原因,通过利用VHDL语言的有限状态机对信号的细分数据进行处理解决了这个问题,因此该电路具有动态范围宽、抗干扰能力强的特点。改软件查表为硬... 本文介绍了一种使用CPLD处理光栅信号的辨向细分电路。作者分析了微机细分电路产生误计数的原因,通过利用VHDL语言的有限状态机对信号的细分数据进行处理解决了这个问题,因此该电路具有动态范围宽、抗干扰能力强的特点。改软件查表为硬件查表,因此速度快。使用CPLD作为逻辑控制器和周期计数器,电路简单,可靠性高。作者通过实验验证了所述的优点。 展开更多

关键词 CPLD 只读存储器 计数 细分 有限状态机

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广义B样条滤波器在表面形貌测量中的应用 被引量：5

16

作者 张浩 袁怡宝 +1 位作者 张峰 许景波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1722-1726,共5页

为了提取工件表面轮廓中线,给出了一种基于三阶广义B样条函数的数字光滑滤波器。由线性微分方程推导出广义B样条函数,并结合广义B样条函数和变分公式推导出由一IIR滤波器和间接广义B样条变换组成的数字平滑滤波器。给出了数字平滑滤波... 为了提取工件表面轮廓中线,给出了一种基于三阶广义B样条函数的数字光滑滤波器。由线性微分方程推导出广义B样条函数,并结合广义B样条函数和变分公式推导出由一IIR滤波器和间接广义B样条变换组成的数字平滑滤波器。给出了数字平滑滤波器的具体递归算法,并且证明了该滤波器的通用特性。最后,提取了实际工件表面中线。实验结果表明:该滤波器的截止特性比高斯滤波器的好,该算法利用普通计算机提取11 200点数据表面中线仅耗时0.002 s。提出的滤波器具有可调平滑性,零相移特性,克服了传统三阶样条插值的曲率低和振荡等缺陷,其递归滤波器的具体算法简洁,效率高。 展开更多

关键词 广义B样条函数 光滑样条滤波器 形貌测量

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典型柔性铰链回转精度性能计算与分析 被引量：4

17

作者 张志杰 袁怡宝 朴伟英 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2007年第3期200-204,共5页

针对柔性铰链转动中心偏移引起的误差,推导了柔性铰链回转精度计算的数学模型,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,通过建立恰当的坐标系,推导出典型柔性铰链转动中心精度的统一解析形式,并用推导的解析式计算了单边直圆、单边抛物... 针对柔性铰链转动中心偏移引起的误差,推导了柔性铰链回转精度计算的数学模型,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,通过建立恰当的坐标系,推导出典型柔性铰链转动中心精度的统一解析形式,并用推导的解析式计算了单边直圆、单边抛物线和单边正割曲线形柔性铰链的转动精度.利用有限元方法对柔性铰链的转动中心的柔度解析式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于9%;通过定义转动中心的柔度比函数,分析了柔性铰链的结构参数对其转动精度的影响,并比较了这几种柔性铰链的转动精度性能,为柔性铰链的工程设计提供了理论依据. 展开更多

关键词 柔性铰链 回转精度 柔度 有限元

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圆度测量中高斯滤波的逼近实现方法 被引量：4

18

作者 许景波 袁怡宝 +2 位作者 刘泊 林海军 李建新 《计量学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期16-20,共5页

以B样条函数为基础，将约束条件引入变分原则，并结合小尺度参数高斯滤波器卷积特性，建立高斯滤波器的逼近滤波器。该滤波器与理论滤波器的幅度最大偏差小于1％，并具有零相移特性。在数字滤波算法中，包含两次零相移滤波和加权滤波循... 以B样条函数为基础，将约束条件引入变分原则，并结合小尺度参数高斯滤波器卷积特性，建立高斯滤波器的逼近滤波器。该滤波器与理论滤波器的幅度最大偏差小于1％，并具有零相移特性。在数字滤波算法中，包含两次零相移滤波和加权滤波循环计算，整个算法具有结构形式简单和计算效率较高的特点。根据圆度信号的周期封闭性，采用周期延拓法，消除数字滤波算法存在的边界效应问题。为圆度测量中高斯滤波器的实现提供了一种高精度、高效率的实现方法。 展开更多

关键词 计量学 高斯滤波器 B样条函数 圆度测量 边界效应

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B样条滤波器建立表面轮廓中线的方法 被引量：4

19

作者 许景波 袁怡宝 刘泊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1411-1415,共5页

根据离散B样条函数的Z域表达式,将B样条空间中对信号的拟合和分解表示成FIR滤波器和IIR滤波器的滤波过程,然后结合变分原则,构建了表面粗糙度测量中用于确定中线的B样条滤波器。将零相移滤波技术应用到B样条滤波器的实现中,得到了相应... 根据离散B样条函数的Z域表达式,将B样条空间中对信号的拟合和分解表示成FIR滤波器和IIR滤波器的滤波过程,然后结合变分原则,构建了表面粗糙度测量中用于确定中线的B样条滤波器。将零相移滤波技术应用到B样条滤波器的实现中,得到了相应的差分方程。对一实际工件表面轮廓进行了实验,验证了该方法的可行性。该滤波器同样具有零相移的特性,与高斯滤波器建立中线方法相比,其计算效率提高了3倍。 展开更多

关键词 B样条滤波器 信号拟合 中线 表面粗糙度

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三角窗逼近法实现高斯滤波器 被引量：2

20

作者 许景波 袁怡宝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期769-770,共2页

在中心极限定理和逼近理论的基础上,提出了一种用三角滤波器的级联来实现高斯滤波器的新方法。根据三角窗函数的对称性和三角滤波器的递归性,给出了高斯滤波器的实用逼近算法。实验表明,与传统的高斯滤波方法相比,新方法算法简单,计算... 在中心极限定理和逼近理论的基础上,提出了一种用三角滤波器的级联来实现高斯滤波器的新方法。根据三角窗函数的对称性和三角滤波器的递归性,给出了高斯滤波器的实用逼近算法。实验表明,与传统的高斯滤波方法相比,新方法算法简单,计算效率高,且易于实现。 展开更多

关键词 高斯滤波器 三角滤波器 中心极限定理 表面粗糙度

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