本文關(guān)鍵詞：光柵測長儀動態(tài)誤差測量實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

圖４－７光柵動態(tài)誤差傅立葉變換……………………．；圖４－８傅立葉交換后放大圖………．…………………；圖４－９修正后的動態(tài)誤差信號……．．………………；圖５－１動態(tài)測量誤差貝葉斯預(yù)報原理圖………………；圖５—２貝葉斯預(yù)測遞推算法．．…．………．………；圖５—３光柵動態(tài)誤差曲線圖．…………．．．……．；圖５—４原始標準動態(tài)誤差數(shù)據(jù)圖……．．．．．…．；圖５—５動

圖４－７光柵動態(tài)誤差傅立葉變換……………………．……．．…．

圖４－８傅立葉交換后放大圖………．…………………………．

圖４－９修正后的動態(tài)誤差信號……．．…………………．………

圖５－１動態(tài)測量誤差貝葉斯預(yù)報原理圖…………………．………

圖５—２貝葉斯預(yù)測遞推算法．．…．………．………．．．．．……．…．

圖５—３光柵動態(tài)誤差曲線圖．…………．．．……．…．．．………．．．

圖５—４原始標準動態(tài)誤差數(shù)據(jù)圖……．．．．．…．…．…．．．…．……．．

圖５—５動態(tài)誤差的貝葉斯預(yù)報圖………………………．………

圖５—６模型修正系數(shù)曲線圖……．．．…………．．…………．…．．

圖５—７動態(tài)誤差預(yù)報的不確定度．．……．．．．……．……．…．．．…．．●●●■●●盯●●”鼴●●●●●∞¨●們盯●●●●盯●●●犍船●

表格清單

表２一ｌ光柵傳感器接插件管腳定義……………………。�！保�

表２－ｉ貝葉斯預(yù)報計算過程…………．………………………．．．…．４９

獨創(chuàng)性聲明

本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工件及取得的研究成果。據(jù)我所知．除了文中特別加咀標志和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果．也不包含為獲得盒壁工些太生或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同。占對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。

學(xué)位論文作者簽字：黼止簽字日期：哇ｒ年ｇ月日

學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書

本學(xué)位論文作者完全了解盒自衛(wèi)王些去堂有芙保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向嘣象有關(guān)部門或機構(gòu)迸交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)壘墼量些厶堂一可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描辭復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。

（保密的學(xué)位論文在解密后適ｊ｛ｊ本授權(quán)書）

學(xué)位論文者簽名葫膀山

日導(dǎo)師簽名倚飾日簽字日期：口ｆ年Ｚ月

學(xué)位論文作者畢業(yè)盾去向

１。作單位：

通訊地址：簽字日期：ｏｆ年占月電話郵編

致謝

在論文完成之際，首先感謝合肥工業(yè)大學(xué)給我這個學(xué)習(xí)和提高的機會，特別是我的導(dǎo)師陳曉懷教授三年來對我的悉心指導(dǎo)，導(dǎo)師最大限度地提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和科研條件，使得我的課題得以順利進行并完成。陳老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精湛的學(xué)術(shù)水平、開闊的視野、分析洞察問題的能力和高尚的個人情操，使我受益匪淺。在生活』：，陳老師也給予了諸多的關(guān)心和幫助，使我在為人處世上懂得了許多道理，在此表月ｉ衷心的感謝！

在學(xué)習(xí)和實驗研究過程中，程真英老師也給予了我極大的關(guān)懷和幫助，從實驗方案的制定、具體實驗步驟的進展以及塌后論文的完成，無不滲透著她的智慧和心血。電感謝費老師提供的實驗環(huán)境和條件，使我的實驗研究得以順利完成。

還要感謝周圍的同學(xué)和師弟師妹們，他們在我實驗進行過程中遇到困難時都主動熱心地幫我解決難題。

感謝合肥工業(yè)大學(xué)各位老師．感謝他們在我的論文工作中給予我的無私的指導(dǎo)和幫助咀及在生活上給我的關(guān)懷和照顧。

感謝我的父母、兄弟和親戚對我的掛念、理解和支持。感謝在我這三年學(xué)習(xí)和生瓶中幫助我的所有熱心人。

作者：劉春山２００５年６月

第一章緒論

測量誤差理論是伴隨著測量技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展而發(fā)展起來的。為了適應(yīng)現(xiàn)代科技和生產(chǎn)的需要，由靜態(tài)測量技術(shù)發(fā)展到普遍的動態(tài)測量水平，這是必然的趨勢。動態(tài)測量技術(shù)的先進性和復(fù)雜性，給測量科學(xué)提出了許多新的課題，動態(tài)測量誤差分離與修正技術(shù)是其中的重要內(nèi)容…。由于動態(tài)測量誤差具有時變性、動態(tài)性自相關(guān)性和隨機性等特點”３，因此它在理論上與實踐上都較靜態(tài)測量誤差復(fù)雜得多。目前動態(tài)測量誤差理論仍然沒有形成～個完整的體系，國內(nèi)外有許多專家學(xué)者都在研究該方向。

１，ｌ

１．１．１動態(tài)測量誤差理論的發(fā)展與展望動態(tài)測量理論的發(fā)展

動態(tài)測量理論問題的研究，是以電測技術(shù)，特別是示波技術(shù)的需求為起點麗發(fā)展起來的”１。前蘇聯(lián)學(xué)者Ａ．ＫＯＰＨＩＯ和Ａ．６ｎＯＨＪＩｅｎｂ于１９世紀８０年代，在關(guān)于示波器測量元件動態(tài)性能的著作中提出了動態(tài)測量的概念，但并未將其作為獨立的問題提出。現(xiàn)代動態(tài)測量理論的發(fā)展，應(yīng)以１９０９年Ａ。Ｈ，ＫＰＮｊＩ。Ｂ發(fā)表的學(xué)術(shù)論文為起點。隨后，隨著科學(xué)技術(shù)和測量技術(shù)的迸一步發(fā)展，動態(tài)測量越來越受到人們的重視。美國標準局建立了動態(tài)電測量工作組，并在１９７４年末舉行了首次全會，在１９７６年倫敦第七屆和１９８０年莫斯科第八屆大會上，以及后來國際計量技術(shù)聯(lián)合會ＩＭＥＫＯ召開的大會上，都把動態(tài)測量列入會議議程。前蘇聯(lián)分別于１９７５年、１９７８年、１９８１年和１９８４年在列寧格勒舉行了“動態(tài)測量”全蘇聯(lián)討論會，大大促進了動態(tài)測量的發(fā)展。近年來，國內(nèi)外許多專家學(xué)者均致力于動態(tài)測量理論的研究。蘇聯(lián)學(xué)者Ｂ．Ａ．格拉諾夫斯基（代表作：《動態(tài)測量》）、北京航空航天大學(xué)黃俊欽教授（代表作：《測試系統(tǒng)動力學(xué)》和《靜、動態(tài)數(shù)學(xué)模型的實用建模方法》）、合肥工業(yè)大學(xué)費業(yè)泰教授（代表作：《動態(tài)測量誤差修正原理》）、北京理工大學(xué)林洪樺教授（代表作：《動態(tài)測試數(shù)據(jù)處理》）等，均對動態(tài)測量理論的發(fā)展起到了不可忽視的作用。

何謂動態(tài)測量，至今仍未有一個嚴格的科學(xué)定義。分析目前對動態(tài)測量的認識，可歸納為兩種見解：一種認為所謂動態(tài)測量，是指對確定量的瞬時值及（或）其隨時間變化的量所進行的測量：另一種則認為被測量是變量的連續(xù)測量過程，即測量裝置在動態(tài)下使用的測量為動態(tài)測量，動態(tài)是以測量裝置輸出變化信號為特征的，即使整個測量裝置中只有某一部分的狀態(tài)是動態(tài)的，其進行的測量過程就認為是動態(tài)測量”¨“。普遍認為，符合下列條件之一的測量過程都是動態(tài)測量：（１）被測對象的量值在時域上是變化的ｉ（２）被測對象的量值在時域上是恒定的，而在空間域上是連續(xù)（或間斷）變化的，而測量系統(tǒng)處

于運動狀態(tài)下對被測量進行測量：（３）被測對象的量值在時間域和空間域上都是恒定不變的，但與被測對象有關(guān)的測量信號是變化的。

動態(tài)測量具有以下四個基本特征ｍ”，：

１）時空性在某些動態(tài)測量中，被測量或測量信號隨時間而變，動態(tài)測量數(shù)據(jù)也表現(xiàn)為測量時間的函數(shù)，即動態(tài)測量具有時變性，可用時間參數(shù)來描述；而在有些情況下，例如對大多數(shù)幾何量動態(tài)測量系統(tǒng)，尤其是在數(shù)據(jù)處理時，用空間參量描述更為方便合理，從這個意義上來說，動態(tài)測量具有空間性。因而，動態(tài)測量具有時空性。

２）隨機性由于在動態(tài)測量過程中，難免存在各種外界干擾，因此它是一個高斯或非高斯過程，總表現(xiàn)為時間的隨機函數(shù)：另外，被測量自身也可能是一個隨機函數(shù)，當測量系統(tǒng)對被測量進行采樣時。得到的是若干個隨機序列（或隨機過程）。因而，動態(tài)測量具有隨機性。

３）相關(guān)性由于動態(tài)測量系統(tǒng)的輸出值不僅和該時刻的輸入值有關(guān)，而且和被測量在該時刻以前的量值變化歷程有關(guān)，必須從所獲取測量值的整體數(shù)據(jù)推估被測量的量值。因而，動態(tài)測量具有相關(guān)性。

４）動態(tài)性在測量過程中，動態(tài)測量系統(tǒng)始終處于運動狀態(tài)，需要用微分方程（或差分方程）來描述其所輸入的含有被測量信息的信號與所輸出的動態(tài)測量結(jié)果之間的關(guān)系�；蛞栽搫討B(tài)測量系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量形成的狀態(tài)方程來描述，一般常用與之等價的傳遞函數(shù)、時域上的脈沖響應(yīng)函數(shù)或頻域上的頻率響應(yīng)函數(shù)等來反映該測量系統(tǒng)的動態(tài)特性。因而，動態(tài)測量具有動態(tài)性。１．１．２動態(tài)測量誤差理論的研究概況

由于外界干擾和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定的存在，運動過程中的測量系統(tǒng)必然會產(chǎn)生誤差。在理想情況下，被測量Ｙｏ（ｔ）與測量裝置相互作用后，含有被測信息的信號Ｘ００）進入動態(tài)測量裝置，經(jīng)過理想交換瓦【．】，輸出測量信號ｙ。（ｆ），再經(jīng)理想變換Ｏｏ【．】后，就能還原成被測量真值矗（，），即：

ｙｏ（ｔ）＝Ｄｏ甌【‰（ｆ）】】（１—１）

但在實際的測景過程中，由于種種原因，一方面動態(tài)測量系統(tǒng)并不能達到理想的變換瓦【．】和Ｄｏ［?】，而是兀?】和Ｄ【?】，另一方面測量過程中難免存在外界擾動和噪聲Ｈ（ｆ），則實際的測量結(jié)果示值為：

ｙ（ｆ）＝Ｄ【ｒ【ｘ（ｆ）】】

延用傳統(tǒng)誤差的概念，文獻”３給出了動態(tài)測量誤差的定義

程中，動態(tài)測量結(jié)果減去被測量的真值，即：

ＡＹ（ｔ）＝Ｙ（ｔ）一ｒｏ（ｔ）（１—３）（１—２）在動態(tài)測量過

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