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《合肥工业大学》 2010年
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柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究

郑大腾  
【摘要】:柔性坐标测量机主要是由高精度机械结构与圆光栅编码器以及多功能软件组成,其技术含量高,是一种技术密集的高科技产品。然而柔性坐标测量机在现实中的应用还受到一定的限制,其中的主要原因之一就是其精度达不到实际应用要求。由于柔性坐标测量机是一种多级串联式极坐标测量系统,误差源较多,要实现较高的测量精度必须努力解决若干关键技术难题。 用柔性坐标测量机测量工件,当测量位置点不变而姿态发生变化时,会产生不同的测量误差;而测量工件不同位置点时,其误差大小也不一样,并呈现出一定的规律性。前一问题本文用泛函网络基本理论进行了研究,建立了空间测量点误差模型;后一问题用支持向量回归机原理进行了研究,建立了空间误差分布模型,并进而讨论了测量空间内的最佳测量区。 主要研究内容如下: (1)运用泛函网络基本理论建立了柔性坐标测量机空间测量点误差模型研究了泛函网络理论的三大核心内容:拓扑结构、基函数和学习算法。运用泛函网络理论设计了柔性坐标测量机五层泛函网络拓扑结构,提出了矩阵神经元基函数的概念,讨论了几种求解算法;最后建立了柔性坐标测量机空间测量点误差模型。通过仿真和实验,验证了该误差模型的有效性。该误差模型突破了人们一直以D-H方法建立的测量模型为基础,采用误差分离技术进行的误差建模思想,从另一个角度探讨了误差模型的新型建立方法。 (2)运用Monte Carlo方法求解了柔性坐标测量机的测量空间Monte Carlo方法是一种数值方法,但它不同于传统意义上的数值方法,它是采用随机抽样来求解数学问题的一种数值方法。该方法不受极限状态、非线性程度等因素的影响,也不受柔性坐标测量机自由度数的限制,这为测量空间的求解给出了一种新视角。研究柔性坐标测量机的测量空间,不但有助于进一步证实柔性坐标测量机几何尺寸设计是否符合要求,而且有助于对该测量机最佳测量区的研究。 (3)运用支持向量回归机原理建立了柔性坐标测量机空间误差分布模型 本文建立的柔性坐标测量机空间误差分布模型的输入量是三维坐标,输出量是测量误差值,建模的目的是为了进一步研究最佳测量区,这点不同于空间测量点误差模型。文中研究了支持向量回归机的算法和各种核函数的优缺点,选用v-SVM和RBF核函数构建了柔性坐标测量机空间误差分布模型,并给出了具体的算法步骤。 (4)研究了柔性坐标测量机最佳测量区及其存在性 柔性坐标测量机最佳测量区的研究是在测量空间和空间误差分布模型研究成果的基础上,运用最优规划理论进行的。文中运用凸分析的方法求证了最佳测量区的存在性,讨论了基于单点测量的最佳测量区和基于空间距离测量的最佳测量区,并给出了相应的数学模型。 (5)进行了与柔性坐标测量机误差模型相关的实验研究 基于泛函网络的空间测量点误差模型和基于支持向量回归机的空间误差分布模型中都存在待定的参数,它们都需要通过实验加以辨识。在实验中采用特制的标准石英棒量块对空间测量点误差模型网络参数进行了辨识,用标准锥窝对空间误差分布模型中的参数进行了辨识。并对两个模型进行了测试,结果表明:基于泛函网络误差模型计算得到的测量误差小于基于DH矩阵误差模型的测量误差;基于支持向量机的空间误差分布模型能较好拟合原始测试点。最后对基于单点测量的最佳测量区和基于空间距离测量的最佳测量区数学模型进行了求解,其结果可指导实际测量操作,从而实现低精度测量机高精度测量。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH721

【引证文献】
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1 奚思;于连栋;;关节式坐标测量机结构参数标定优化采样策略[J];电子科技;2012年08期
【参考文献】
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1 王学影;刘书桂;张洪涛;张国雄;;多关节柔性三坐标测量系统误差分析研究[J];传感技术学报;2007年02期
2 李广云;非正交系坐标测量系统原理及进展[J];测绘信息与工程;2003年01期
3 陈德豪,张琰;常用阻尼最小二乘算法的改进[J];武测科技;1994年01期
4 姜龙玉;舒华忠;伍家松;罗立民;;一种新的三维离散Hartley变换的分裂基快速算法[J];电子学报;2009年06期
5 陈志平,徐成贤;不精确高斯-牛顿法的收敛性[J];工程数学学报;1997年04期
6 尚平;费业泰;;柔性关节式坐标测量机的误差源分析与建模[J];工具技术;2009年08期
7 邹璇,李德华;多关节机械臂的坐标模型和参数标定[J];光学精密工程;2001年03期
8 高贯斌;王文;林铿;陈子辰;;应用改进模拟退火算法实现关节臂式坐标测量机的参数辨识[J];光学精密工程;2009年10期
9 叶东,黄庆成,车仁生;多关节坐标测量机的误差模型[J];光学精密工程;1999年02期
10 毛二万;Banach空间上函数的凸性及其性质[J];河北师范大学学报;1996年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙德山;支持向量机分类与回归方法研究[D];中南大学;2004年
2 罗瑜;支持向量机在机器学习中的应用研究[D];西南交通大学;2007年
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1 李爱林;柔性臂三坐标测量机原型的研究与开发[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
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1 曹洪涛;董军;居雅楠;;基于MATLAB的钢—混凝土组合梁截面多目标优化设计[J];四川建筑科学研究;2008年01期
2 戴卜云;董军;刘庆振;刘明辉;顾忠兴;;基于MATLAB的单面接触屈曲荷载计算[J];四川建筑科学研究;2011年02期
3 何明;;改进的二次插值法[J];安徽大学学报(自然科学版);1988年01期
4 梁学斌;;离散Hopfield神经网络的统一描述[J];安徽大学学报(自然科学版);1993年02期
5 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
6 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
7 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
8 巩万中;周文;;l_p(X_k)中的联合逼近[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
9 李淑华;徐良培;陶建平;;基于支持向量机的我国水产品出口贸易风险预警研究[J];安徽农业科学;2008年30期
10 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
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1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 果乃涛;;链—回—环球团生产系统优化控制研究[A];2011年全国冶金节能减排与低碳技术发展研讨会文集[C];2011年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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1 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
9 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
10 陆济湘;三维物体建模和场景构造技术研究[D];华中科技大学;2010年
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1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
4 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
5 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
6 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
7 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
8 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
9 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
10 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈志平,徐成贤;不精确高斯-牛顿法的收敛性[J];工程数学学报;1997年04期
2 于连栋;程文涛;费业泰;;基于激光跟踪仪的关节式坐标测量机参数标定[J];中国科学技术大学学报;2009年12期
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1 程文涛;关节式坐标测量机标定技术研究[D];合肥工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪培庄,李洪兴;fuzzy计算机的设计思想(Ⅰ)[J];北京师范大学学报(自然科学版);1995年02期
2 童时中;模块化与计算机软件设计[J];标准化报道;1997年04期
3 李广云;非正交系坐标测量系统原理及进展[J];测绘信息与工程;2003年01期
4 吴今培;邹平;;时间序列的稳健分析[J];长沙铁道学院学报;1990年01期
5 陈毅敏;;电子经纬仪在工业测量中的一些应用[J];地矿测绘;2005年04期
6 袁志勇,苏光奎;用VC~(++)编写Windows硬件I/O接口程序[J];电脑学习;1998年06期
7 潘亚林,陈晓怀,余新友;提高三坐标测量机应用精度的分析与计算[J];低温与超导;2004年02期
8 邢昕,汪孔桥,沈兰荪;基于器官跟踪的人脸实时跟踪方法[J];电子学报;2000年06期
9 周伟达,张莉,焦李成;线性规划支撑矢量机[J];电子学报;2001年11期
10 王守觉,王柏南;人工神经网络的多维空间几何分析及其理论[J];电子学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴涛;核函数的性质、方法及其在障碍检测中的应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
2 山世光;人脸识别中若干关键问题的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
3 刘青山;人脸跟踪与识别的研究[D];中国科学院研究生院(自动化研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈继华;激光跟踪仪和全站仪测量系统在上海光源(SSRF)工程中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2001年
2 陆军华;三维激光扫描机软件设计研究[D];浙江大学;2004年
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1 沈福金;坐标测量机在质量认定上的关键作用[J];世界制造技术与装备市场;1999年01期
2 沙垒;新型坐标测量机工作台[J];工具技术;1997年11期
3 范继业;;坐标测量机在生产中的应用[J];机械设计与制造;1990年02期
4 沙垒;航空工业总公司在青岛召开坐标测量机研讨会[J];工具技术;1997年03期
5 王信化;新的坐标测量机及其施测方法[J];航空计测技术;1997年06期
6 张丽红,张琳,郭俊杰,张涛,李锋,朱利强,吴玉梅;坐标测量机与ORACLE数据通讯的研究[J];工具技术;2004年02期
7 W.Lotze;柏永新;;坐标测量机的精度与检验[J];国外计量;1988年02期
8 周维虎;坐标测量机软件质量的评定[J];航空计测技术;1994年05期
9 晓林;低价格的CNC坐标测量机[J];世界制造技术与装备市场;1998年04期
10 求实;坐标测量机与机床相融合[J];世界制造技术与装备市场;2000年02期
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1 陈修龙;;高速空间并联式坐标测量机非线性动力学分析与优化[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
2 黄庆成;刘得军;车仁生;;虚拟坐标测量机[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3 黄思尧;郭俊杰;;扫描测头及其标定[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
4 刘得军;牟海维;罗小川;车仁生;;并联坐标测量机理论模型及其虚拟原型研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
5 周罡;;使用坐标测量机测量评价零件形位公差的实例分析[A];江苏省计量测试学术论文集[C];2007年
6 王琦;任亦鸣;王欣;;6σ管理技术在提高坐标测量机检测效率上的应用[A];2007年度中国航空学会计量技术专业委员会计量与质量专题学术交流会论文集[C];2007年
7 刘朋成;;涡轮盘榫槽偏移量检测方法改进[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
8 牛凤仙;蔡小舒;宁廷保;吴广臣;宋延勇;;汽轮机内高速流动水滴尺寸分布在线测量[A];第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集[C];2008年
9 刘又午;章青;赵小松;张志飞;;数控机床误差补偿——提高工作精度的基本途径[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
10 沈建琪;王华睿;于彬;王兵善;卢进灯;洪敏芳;;基于散射光动态特性的两相流测量模型[A];第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集[C];2008年
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1 记者 胡波 通讯员 贺先胜;前哨朗普技术创新的魅力[N];中国航空报;2001年
2 张平阳 实习生 王燕;西安企业对国际垄断说“不”[N];西安日报;2004年
3 杨前进 仝秀丽;用知识撑起一片蓝天[N];科技日报;2003年
4 青岛前哨朗普测量技术有限公司总经理 李洪全;自主创新使“前哨”闯出一条新路[N];中国机电日报;2000年
5 王磊;透视莱动产品创新[N];中华建筑报;2001年
6 通讯员 廖鲁 记者 胡波;前哨朗普再创佳绩[N];中国航空报;2002年
7 ;成功来自于不断地挑战自我[N];中国机电日报;2002年
8 王普红;西安掀起归国留学生创业热[N];中国高新技术产业导报;2000年
9 记者 芶在坪 承京;航空工具唱响国际机床工具展[N];中国航空报;2004年
10 黄安 记者 邹伟军;九江开发区推进科技创新成果丰硕[N];九江日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
2 高贯斌;关节臂式坐标测量机自标定方法与误差补偿研究[D];浙江大学;2010年
3 陈诚;θFXZ型坐标测量机结构分析与驱动系统热误差模型的研究[D];天津大学;2010年
4 周文祥;非正交系坐标测量机理论及轮轨外形测量技术研究[D];西南交通大学;2005年
5 方海燕;非正交系非接触坐标测量机关键技术研究[D];西安理工大学;2005年
6 王学影;关节臂式坐标测量机系统研究[D];天津大学;2008年
7 吴晓峰;超精密激光三维测量与控制技术研究[D];天津大学;2007年
8 张斌;精密工程中免形状测量的关键技术研究[D];北京工业大学;2012年
9 徐彧;机器视觉中CCD自然图像的降噪和分割研究[D];电子科技大学;2003年
10 张惠良;电容层析成像技术及其在粉料喂料系统设计中的应用研究[D];浙江大学;2005年
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1 李芳;柔性坐标测量机结构参数标定及测点规划[D];天津大学;2012年
2 张选高;可重构的关节臂式坐标测量机研究[D];浙江大学;2012年
3 鲁娜娜;平行双关节坐标测量机精度分析和标定技术的研究[D];天津大学;2010年
4 罗焱;关节式坐标测量机的研究[D];北京化工大学;2010年
5 李航;坐标测量机软件系统开发及几何量评定技术研究[D];合肥工业大学;2010年
6 邢科斌;无线智能光笔式坐标测量机的硬件电路设计[D];天津大学;2010年
7 魏德勇;高速空间并联式坐标测量机非线性弹性动力学研究[D];山东科技大学;2011年
8 李迎春;基于32位的三坐标测量机系统集成的研究[D];西安理工大学;2000年
9 李明宇;基于关节臂式坐标测量机的某飞行器装配测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 张丽红;坐标测量机与制造信息化平台数据通讯的研究[D];西安理工大学;2004年
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