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多关节坐标测量机的误差模型 被引量:26
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作者 叶东 黄庆成 车仁生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第2期91-96,共6页
按Denavit-Hartenberg方法,建立了多关节坐标测量机末端测头中心相对于机座参考坐标系的测量运动的数学模型。在此基础上,运用矩阵函数的全微分方法,建立起末端测头中心坐标误差与测量运动模型参数误差之间的传递... 按Denavit-Hartenberg方法,建立了多关节坐标测量机末端测头中心相对于机座参考坐标系的测量运动的数学模型。在此基础上,运用矩阵函数的全微分方法,建立起末端测头中心坐标误差与测量运动模型参数误差之间的传递关系。为进一步研究多关节坐标测量机的标定和补偿奠定了理论基础。 展开更多
关键词 坐标测量机 关节 误差模型
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利用解析法有效快速估计将来GRACE Follow-On地球重力场的精度 被引量:36
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作者 郑伟 许厚泽 +3 位作者 钟敏 员美娟 周旭华 彭碧波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期796-806,共11页
本文首次利用解析法有效快速估计了将来GRACE(Gravity Recovely and Climate Experiment)Follow-On地球重力场的精度.第一,基于功率谱原理分别建立了新的GRACE Follow-On卫星激光干涉星间测量系统星间速度、GPS接收机轨道位置和轨道速... 本文首次利用解析法有效快速估计了将来GRACE(Gravity Recovely and Climate Experiment)Follow-On地球重力场的精度.第一,基于功率谱原理分别建立了新的GRACE Follow-On卫星激光干涉星间测量系统星间速度、GPS接收机轨道位置和轨道速度以及加速度计非保守力误差影响累计大地水准面的单独和联合解析误差模型.第二,利用提出的GRACE卫星关键载荷匹配精度指标和美国喷气推进实验室(JPL)公布的GRACE Level1B实测精度指标的一致性,以及估计的GRACE累计大地水准面精度和德国波兹坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型实测精度的符合性,验证了本文建立的解析误差模型是可靠的.第三,论证了GRACE Follow-On卫星不同关键载荷匹配精度指标和轨道高度对地球重力场精度的影响.在360阶处,利用轨道高度250 km、星间距离50 km、星间速度误差1×10^(-9)m/s、轨道位置误差3×10^(-5)m、轨道速度误差3×10^(-8)m/s和非保守力误差3×10^(-13)m/s^2,基于联合解析误差模型估计累计大地水准面的精度为1.231×10^(-1)m.本文的研究不仅为当前GRACE和将来GRACE Follow-On地球重力场精度的有效快速确定提供了理论基础和计算保证,同时对国际将来GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)月球卫星重力测量计划的成功实施具有重要的参考意义. 展开更多
关键词 GRACE Follow-On 解析法 误差模型 卫星跟踪卫星模式 地球重力场
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基于误差模型的机器人运动学参数标定方法与实验 被引量:36
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作者 陈钢 贾庆轩 +1 位作者 李彤 孙汉旭 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期680-688,共9页
提出一种基于误差模型的机器人运动学位置参数和角度参数分离标定方法.利用MCPC(modified complete and parametrically continuous)方法建立机器人运动学方程,推导相对于惯性坐标系的机器人运动学误差模型,提出将位置参数与角度参数分... 提出一种基于误差模型的机器人运动学位置参数和角度参数分离标定方法.利用MCPC(modified complete and parametrically continuous)方法建立机器人运动学方程,推导相对于惯性坐标系的机器人运动学误差模型,提出将位置参数与角度参数分离的运动学参数标定方法.为了解决标定过程中关节角度误差问题,设计一套基于关节角度校正的机器人运动学参数标定实验方法.实验结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 串联机器人 误差模型 运动学参数标定 关节角度校正
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光电经纬仪轴系误差仿真计算的新方法 被引量:33
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作者 李慧 沈湘衡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期334-337,共4页
轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件,过去常将球面三角学方法做某些简化后来推导轴系误差引起的光电经纬仪测量误差,存在适用局限性。根据光电经纬仪的测量坐标系,采用坐标变换方法,将轴系误差出现的过程看作坐标系的旋转过程,并... 轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件,过去常将球面三角学方法做某些简化后来推导轴系误差引起的光电经纬仪测量误差,存在适用局限性。根据光电经纬仪的测量坐标系,采用坐标变换方法,将轴系误差出现的过程看作坐标系的旋转过程,并用旋转矩阵来表示各个轴系误差,最终建立了轴系误差引起测量误差的数学模型。采用MATLAB与VB混合编程的方法对该误差模型进行了仿真分析,通过比较仿真结果与单项误差法计算的结果,验证了该轴系误差模型的正确性,为光电经纬仪的精度分析和误差修正提供了参考。 展开更多
关键词 轴系误差 误差模型 混合编程 光电经纬仪
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光纤陀螺随机漂移ARMA模型研究 被引量:21
5
作者 朱奎宝 张春熹 张小跃 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1118-1121,共4页
从理论上证明了由多个ARMA过程组成的平稳随机过程,可以由一个等效ARMA模型描述,并推导该模型的数学表达式。提出了一种新的平稳随机过程建模的有效方法,并应用于光纤陀螺随机漂移建模。采用功率谱密度分析光纤陀螺随机漂移组成,从而确... 从理论上证明了由多个ARMA过程组成的平稳随机过程,可以由一个等效ARMA模型描述,并推导该模型的数学表达式。提出了一种新的平稳随机过程建模的有效方法,并应用于光纤陀螺随机漂移建模。采用功率谱密度分析光纤陀螺随机漂移组成,从而确定随机漂移的ARMA模型的形式和阶数。通过对实际光纤陀螺数据分析和建模,利用所得随机漂移模型对陀螺输出数据补偿,检验模型的适用性。结果表明该建模方法正确可行,采用该方法建立的光纤随机漂移模型具有很好的适用性,可以有效抑制光纤陀螺随机漂移。 展开更多
关键词 光纤陀螺 随机漂移 误差模型
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数控机床两种几何误差建模方法有效性试验研究 被引量:32
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作者 董泽园 李杰 +2 位作者 刘辛军 梅斌 陈俊宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期137-147,共11页
数控机床在制造行业中有着广泛的应用,数控机床精度对保证被加工零件质量起着关键作用,对机床平动轴几何误差进行补偿是进一步提升数控机床加工精度能力的重要手段。几何误差建模是几何误差补偿的基础,通常采用18项或21项几何误差建模方... 数控机床在制造行业中有着广泛的应用,数控机床精度对保证被加工零件质量起着关键作用,对机床平动轴几何误差进行补偿是进一步提升数控机床加工精度能力的重要手段。几何误差建模是几何误差补偿的基础,通常采用18项或21项几何误差建模方法,基于这两种建模方法,进行误差检测、辨识与补偿。但这两种建模方法对误差补偿的不同影响还没有系统的验证研究,根据验证结果指导采用更适宜的几何建模方法,对于改善误差补偿效果有着至关重要的意义。通过已经建立的数控机床的两种几何误差建模方法建模,开展了基于这两种误差模型的数控机床平动轴几何误差检测、辨识和补偿的仿真和试验研究,并对这两种误差补偿的有效性进行了系统性的分析比较。试验研究发现,18项几何误差建模方法能够精简地描述三轴数控机床的全几何误差项,21项几何误差建模方法则存在3项冗余角度误差项,造成精度预测模型的准确性降低。当通过建立精度预测模型进行机床空间误差补偿,试验研究发现采用18项几何误差建模方法的误差补偿效果优于采用21项几何误差建模方法的误差补偿效果,即18项几何误差建模方法更适用于三轴数控机床几何误差的软件补偿方法。该研究结论对于进一步提升数控机床加工精度的能力具有理论和实际的指导意义。 展开更多
关键词 数控机床 几何误差建模方法 误差模型 误差补偿 试验验证 有效性
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基于ARMA模型的光纤陀螺漂移数据建模方法研究 被引量:22
7
作者 王新龙 陈涛 杜宇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期5-7,11,共4页
研究了应用长自回归估计法进行光纤陀螺零漂数据模型的参数估计,利用卡尔曼滤波算法进行参数的精估计,建立了光纤陀螺零漂数据的ARM A模型。研究结果表明,所建的光纤陀螺ARM A模型较传统的AR模型具有更高的精度,光纤陀螺随机漂移ARM A... 研究了应用长自回归估计法进行光纤陀螺零漂数据模型的参数估计,利用卡尔曼滤波算法进行参数的精估计,建立了光纤陀螺零漂数据的ARM A模型。研究结果表明,所建的光纤陀螺ARM A模型较传统的AR模型具有更高的精度,光纤陀螺随机漂移ARM A模型可分解为两个独立的时间相关的一阶马尔可夫过程。 展开更多
关键词 光纤陀螺 ARMA模型 漂移 误差模型
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高精度惯性平台连续自标定自对准技术 被引量:29
8
作者 杨华波 蔡洪 +1 位作者 张士峰 李华滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期600-604,共5页
提出了一种新的惯导误差系数标定方法———连续自标定自对准方法。利用外部参考力矩驱动平台按照一定角速度旋转,在平台加矩角速度、地球自转角速度和重力加速度的影响下,惯导平台的加速度表输出包含陀螺误差系数、加速度表误差系数、... 提出了一种新的惯导误差系数标定方法———连续自标定自对准方法。利用外部参考力矩驱动平台按照一定角速度旋转,在平台加矩角速度、地球自转角速度和重力加速度的影响下,惯导平台的加速度表输出包含陀螺误差系数、加速度表误差系数、平台对准误差以及陀螺和加速度表的安装误差等全部误差信息,并由此得到平台失准角动态方程与加速度表的输出方程。在设计的平台连续旋转轨迹下,使用迭代Kalman滤波获得了全部平台误差系数的精确估计。与传统的多位置翻滚标定方法相比,该方法标定时间短,标定精度高,系统误差参数估值具有良好的收敛性。 展开更多
关键词 惯性平台 误差模型 连续自标定 KALMAN滤波
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几种传递对准方程的比较研究 被引量:14
9
作者 郝曙光 张洪钺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期53-58,63,共7页
对比了几种传递对准数学模型,比较了其精度并分析了差异的原因。对准时考虑了杆臂效应。仿真时主惯导的数据由轨迹发生器产生,与以往的仿真方法相比,这种方法接近实际情况,更能全面考察所建立的对准模型。
关键词 传递对准 误差方程 卡尔曼滤波 飞行器导航系统 惯性导航技术 杆臂效应 测量噪声 测量误差 横滚角机
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MEMS陀螺随机误差模型研究 被引量:19
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作者 傅建国 王孝通 +2 位作者 李博 金良安 马野 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第3期75-77,共3页
对MEMS陀螺随机误差进行了实验测试及研究,选取状态方程模型,基于近年来发展起来的随机系统子空间辨识方法,对MEMS陀螺随机误差进行建模,结果与Allan方差方法分析的噪声特性相符合,经与ARMA等模型比较,在同等性能下,所建模型具有阶次低... 对MEMS陀螺随机误差进行了实验测试及研究,选取状态方程模型,基于近年来发展起来的随机系统子空间辨识方法,对MEMS陀螺随机误差进行建模,结果与Allan方差方法分析的噪声特性相符合,经与ARMA等模型比较,在同等性能下,所建模型具有阶次低的优点,更加适合于实时在线优化估计器。所提方法可以不加修改直接应用于对多轴陀螺的处理。 展开更多
关键词 MEMS陀螺 ALLAN方差 误差模型 子空间辨识 随机系统
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关节臂式柔性三坐标测量系统的数学模型及误差分析 被引量:21
11
作者 王学影 刘书桂 +1 位作者 王斌 张国雄 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2005年第4期262-267,共6页
关节臂式柔性三坐标测量系统是一种新颖的基于旋转关节和转动臂的三坐标测量系统,以角度测量基准取代了长度测量基准,它具有量程大、体积小、重量轻及使用灵活等优点.首先基于Denavit-Hartenberg方法建立了关节臂式柔性三坐标测量系统... 关节臂式柔性三坐标测量系统是一种新颖的基于旋转关节和转动臂的三坐标测量系统,以角度测量基准取代了长度测量基准,它具有量程大、体积小、重量轻及使用灵活等优点.首先基于Denavit-Hartenberg方法建立了关节臂式柔性三坐标测量系统的理想数学模型和误差模型,并通过几何作图法对模型进行了验证.根据系统的特点和通过对系统中实际存在的影响测量结果的各种误差因素进行了详细分析,为进一步研究系统的误差补偿提供了理论基础. 展开更多
关键词 三坐标测量系统 关节臂 误差模型
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MEMS陀螺仪的一种实用标定法 被引量:27
12
作者 宋丽君 秦永元 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第3期372-374,378,共4页
主要介绍了一种微机械系统(MEMS)陀螺仪的速率标定法,根据MEMS陀螺仪的输出数学模型,详细推导了如何得到MEMS陀螺仪的输出数学模型中的零漂、刻度因数和安装误差,并在得到其标定系数后将其封装在C函数中进行验证实验。通过实验数据分析... 主要介绍了一种微机械系统(MEMS)陀螺仪的速率标定法,根据MEMS陀螺仪的输出数学模型,详细推导了如何得到MEMS陀螺仪的输出数学模型中的零漂、刻度因数和安装误差,并在得到其标定系数后将其封装在C函数中进行验证实验。通过实验数据分析可知,MEMS陀螺仪速率标定法原理简单,易于实现,且精度较高。此标定法所得到的MEMS陀螺仪输出数学模型能较准确地反映其输出,且MEMS陀螺仪的线性度有所改善。 展开更多
关键词 微机械系统(MEMS)陀螺仪 误差模型 速率标定 刻度因数 安装误差 线性度
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捷联惯导系统大方位失准角下的非线性对准 被引量:21
13
作者 魏春岭 张洪钺 郝曙光 《航天控制》 CSCD 北大核心 2003年第4期25-35,共11页
采用欧拉角描述平台坐标系与导航坐标系间的失准角,推导了适用于捷联惯导系统的非线性误差方程,证明了该方法仅适用于方位误差角为大角度,而水平误差角为小量的情况。数学仿真表明:在方位误差角为大角度情况下,采用所推导的误差方程和... 采用欧拉角描述平台坐标系与导航坐标系间的失准角,推导了适用于捷联惯导系统的非线性误差方程,证明了该方法仅适用于方位误差角为大角度,而水平误差角为小量的情况。数学仿真表明:在方位误差角为大角度情况下,采用所推导的误差方程和非线性滤波技术能获得更高的估计精度。 展开更多
关键词 惯性导航 非线性滤波 捷联惯导系统 失准角 非线性误差方程 非线性滤波技术 方位误差角 数学仿真
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一种四自由度并联机构的误差分析及其标定补偿 被引量:22
14
作者 刘红军 龚民 赵明扬 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期6-9,共4页
针对一种四自由度并联机构进行了运动学分析 ,在此基础上以摄动法建立了其误差模型 ,明确了各误差源对末端位姿的影响 .在对并联机构的标定技术进行简单介绍后 ,说明了对该机构误差模型中的机构参数进行标定的两种方法 ,介绍了标定装置... 针对一种四自由度并联机构进行了运动学分析 ,在此基础上以摄动法建立了其误差模型 ,明确了各误差源对末端位姿的影响 .在对并联机构的标定技术进行简单介绍后 ,说明了对该机构误差模型中的机构参数进行标定的两种方法 ,介绍了标定装置、标定算法及标定过程 .最后采用Matlab对基于逆解的标定方法进行了仿真 ,并对仿真结果进行了分析 . 展开更多
关键词 并联机构 误差模型 运动学标定 优化
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基于组合导航技术的光纤捷联系统在线标定 被引量:23
15
作者 张小跃 张春熹 宋凝芳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1656-1659,共4页
将光纤捷联系统惯性测量单元(IMU)输出误差分解成零偏误差、标度因数误差、失准角误差和随机白噪声几个部分,建立了系统误差模型,基于此模型设计卡尔曼滤波器引入高精度外部信息源对IMU进行在线标定。将此方法应用于某光纤捷联系统进行... 将光纤捷联系统惯性测量单元(IMU)输出误差分解成零偏误差、标度因数误差、失准角误差和随机白噪声几个部分,建立了系统误差模型,基于此模型设计卡尔曼滤波器引入高精度外部信息源对IMU进行在线标定。将此方法应用于某光纤捷联系统进行跑车试验,结果表明:引入外部信息源进行在线标定与补偿后系统纯惯导精度显著提高,本文建立的系统误差模型和在线估计方式有效估计了IMU输出误差,实现了系统在线标定,提高了系统实用精度。 展开更多
关键词 光纤陀螺 误差模型 卡尔曼滤波 在线估计 在线标定
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改进Delta并联机构运动可靠性分析 被引量:21
16
作者 杨强 孙志礼 +1 位作者 闫明 王淑仁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期487-491,共5页
运动精度是评价机构质量的重要考核指标。以往并联机构运动精度分析中,往往不考虑输入误差的随机性,造成评价结果不准确。首先应用齐次坐标变换,推导了改进Delta并联机构的位置反解公式。基于位置反解和一阶泰勒展开,建立了包含机构尺... 运动精度是评价机构质量的重要考核指标。以往并联机构运动精度分析中,往往不考虑输入误差的随机性,造成评价结果不准确。首先应用齐次坐标变换,推导了改进Delta并联机构的位置反解公式。基于位置反解和一阶泰勒展开,建立了包含机构尺寸误差、转动副间隙误差和驱动误差的机构位置误差计算模型。利用该误差模型,考虑各个原始输入误差的随机性,推导了机构运动可靠性数学模型,给出了评价机构运动可靠性高低的量度和计算方法。运动可靠性是机构运动精度高低的更本质的衡量指标。运动可靠性分析是机构优化设计和误差补偿的基础。 展开更多
关键词 运动可靠性 并联机器人 改进Delta机构 误差建模 运动学分析
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高精度星敏感器光学系统误差分析 被引量:23
17
作者 孙婷 邢飞 尤政 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期253-261,共9页
在对影响星敏感器精度的误差源做出权重分析和比较的基础上,提出一种基于蒙特卡罗模拟的星敏感器精度误差分析方法,避免冗长和繁琐的理论推导,直观且系统地分析了星敏感器误差传播关系,建立星敏感器误差传播模型,为星敏感器的优化设计... 在对影响星敏感器精度的误差源做出权重分析和比较的基础上,提出一种基于蒙特卡罗模拟的星敏感器精度误差分析方法,避免冗长和繁琐的理论推导,直观且系统地分析了星敏感器误差传播关系,建立星敏感器误差传播模型,为星敏感器的优化设计、标定补偿提供依据和准则,通过仿真验证误差传播模型及误差分析方法的准确性,为高精度星敏感器的设计制造提供重要基础和保证。 展开更多
关键词 光学器件 误差模型 光学系统参数 星敏感器精度 蒙特卡罗方法
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采煤机惯性导航安装偏差对定位误差的影响 被引量:23
18
作者 郝尚清 李昂 +3 位作者 王世博 葛兆亮 张智喆 葛世荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1963-1968,共6页
惯性导航装置安装于采煤机机体上,导航解算时以惯性导航装置坐标系代表采煤机坐标系,当其安装存在偏差时,惯性导航装置坐标系不能代表采煤机坐标系,进而会影响采煤机的定位精度。根据航位推算原理,建立了采煤机惯性导航安装偏差所引起... 惯性导航装置安装于采煤机机体上,导航解算时以惯性导航装置坐标系代表采煤机坐标系,当其安装存在偏差时,惯性导航装置坐标系不能代表采煤机坐标系,进而会影响采煤机的定位精度。根据航位推算原理,建立了采煤机惯性导航安装偏差所引起的采煤机定位误差模型,获得惯性导航装置安装偏差与采煤机定位误差之间的关系。安装偏差中的航向偏差与俯仰偏差对采煤机定位误差的影响较大,横滚偏差对采煤机定位误差影响较小,并且定位误差主要集中在高度方向及垂直于采煤机运动的方向。构建的定位误差模型为确定惯性导航装置的安装精度要求与补偿安装偏差引入的采煤机定位误差提供了理论依据。 展开更多
关键词 采煤机定位 惯性导航 安装偏差 误差模型
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基于RBF神经网络的数字闭环光纤陀螺温度误差补偿 被引量:21
19
作者 金靖 张忠钢 +2 位作者 王峥 宋凝芳 张春熹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期235-240,共6页
设计了基于径向基函数(RBF)神经网络的温度误差补偿方案,并对该方案所采用的标度因数误差模型和偏置误差模型进行研究。根据光纤陀螺的温度误差分布情况设计了标度因数误差和偏置误差联合补偿的方案,将基于多尺度分析的噪声和趋势项分... 设计了基于径向基函数(RBF)神经网络的温度误差补偿方案,并对该方案所采用的标度因数误差模型和偏置误差模型进行研究。根据光纤陀螺的温度误差分布情况设计了标度因数误差和偏置误差联合补偿的方案,将基于多尺度分析的噪声和趋势项分离算法应用于建模数据预处理,以提高建模数据的准确性。建立了RBF神经网络模型,并改进模型的学习方法以防止网络的过拟合。最后,讨论模型输入向量对神经网络规模的影响。温度补偿的结果表明:标度因数误差模型的残差均方(RMS)达到0.73(bit/((°)/s))2,偏置误差模型的RMS达到0.051(bit/((°)/s))2。该建模方法可以消除数字闭环光纤陀螺温度误差,满足中、高精度光纤陀螺实时温度补偿的要求。 展开更多
关键词 光纤陀螺 神经网络 温度误差 误差模型 误差补偿
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捷联惯性导航系统误差模型综述 被引量:14
20
作者 李涛 武元新 +2 位作者 薛祖瑞 胡小平 吴美平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期66-72,共7页
不同的捷联惯性导航系统误差模型主要由误差的数学定义形式及误差的参考坐标系决定。在详细讨论了捷联惯性导航系统的误差模型在相同的参考坐标系下不同的数学形式时的误差方程,以及相同的数学形式下不同参考坐标系时误差模型间数学关... 不同的捷联惯性导航系统误差模型主要由误差的数学定义形式及误差的参考坐标系决定。在详细讨论了捷联惯性导航系统的误差模型在相同的参考坐标系下不同的数学形式时的误差方程,以及相同的数学形式下不同参考坐标系时误差模型间数学关系的基础上,推导了乘性四元数误差之间和旋转矢量误差之间的关系,并给出了在应用不同误差模型时的注意事项。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 误差模型 综述 参考坐标系 乘性四元数误差 旋转矢量误差 数学形式
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