本文關(guān)鍵詞：特大型齒輪激光跟蹤在位測量系統(tǒng)的誤差建模與測量不確定度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：特大型齒輪激光跟蹤在位測量系統(tǒng)采用兩臺測量儀器（激光跟蹤儀與三維測量平臺）相結(jié)合，有效利用激光跟蹤儀的大尺寸測量能力，以及三維測量平臺的高精度。本文首先根據(jù)測量原理，解決了系統(tǒng)測量實施中的一系列關(guān)鍵問題，建立了測量系統(tǒng)的誤差傳遞模型。在誤差傳遞模型的基礎(chǔ)上，采用蒙特卡洛方法實現(xiàn)了面向?qū)ο蟮臏y量不確定度評定。 本課題研究的測量系統(tǒng)采用了“以小測大”的設(shè)計理念，使得對大尺寸的測量更為靈活，同時也使實施方案比傳統(tǒng)單一測量儀器較為復(fù)雜。本文以測量原理為基礎(chǔ)，測量方案實施流程與細則為導(dǎo)向，建立了測量系統(tǒng)的誤差傳遞模型。本課題研究的測量系統(tǒng)包含的誤差源多，傳播關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)的評定方法大都缺乏實用價值或可靠的理論依據(jù)。使用蒙特卡洛方法評價測量不確定度，首先根據(jù)系統(tǒng)中誤差源的大小、概率分布以及誤差源向測量結(jié)果的傳播關(guān)系建立誤差模型，然后將測量中的采樣點通過該模型生成大量測量樣本；用誤差評定軟件對這些樣本進行誤差評定，得到大量的評定結(jié)果。對這些評定結(jié)果統(tǒng)計分析，得到針對特定誤差項的測量不確定度。該方法模擬了現(xiàn)實測量中誤差的分布與傳遞過程，同時避免了誤差源對測量結(jié)果的靈敏系數(shù)的求解。研究結(jié)果表明對齒輪誤差項進行多次評定時，具有可靠的理論依據(jù)和較穩(wěn)定的評定結(jié)果。目前商用坐標測量儀器大都不能為特定的測量提供測量不確定度報告，在測量系統(tǒng)中使用多臺此類儀器，且測量方案較復(fù)雜時，，蒙特卡洛方法具有極高的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：不確定度 蒙特卡洛方法 誤差分解 誤差模型
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH744.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 特大型齒輪測量技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 齒輪的分類10-11
• 1.2.2 齒輪測量儀器的分類11-12
• 1.2.3 齒輪測量中心12-13
• 1.2.4 三坐標測量機13-14
• 1.3 測量不確定度評價方法14-16
• 1.3.1 常用評價方法14-15
• 1.3.2 基于蒙特卡洛方法的測量不確定度評定15-16
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容16-17
• 1.4.1 課題來源16
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 特大型齒輪激光跟蹤在位測量系統(tǒng)原理及模型17-31
• 2.1 系統(tǒng)構(gòu)成與測量原理17-18
• 2.2 齒輪工件坐標系的確定18-22
• 2.2.1 確定 Z 軸方向18-20
• 2.2.2 通過內(nèi)孔軸線與 XOY 平面確定原點20-21
• 2.2.3 確定 X、Y 軸方向21-22
• 2.3 根據(jù)方向向量建立坐標轉(zhuǎn)換矩陣22-23
• 2.4 三維測量平臺坐標系的建立23-28
• 2.4.1 直線向量擬合法23
• 2.4.2 整體映射法23-25
• 2.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的應(yīng)用25-28
• 2.5 激光跟蹤儀的測量模型28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第3章 三維平臺的誤差分析及補償方法31-55
• 3.1 誤差源與誤差補償原理33-35
• 3.1.1 測量系統(tǒng)中的誤差源33-34
• 3.1.2 誤差補償原理34-35
• 3.2 三維測量平臺的剛體誤差模型35-37
• 3.2.1 三維測量平臺的剛體誤差源35-36
• 3.2.2 三維平臺的誤差建模36-37
• 3.3 用單臺激光跟蹤儀分解三維平臺機構(gòu)誤差37-51
• 3.3.1 求解誤差向量的算法38-40
• 3.3.2 測量方案及單項誤差分解算法40-50
• 3.3.3 誤差值與誤差曲線50-51
• 3.4 熱變形誤差及建模方法51-53
• 3.4.1 齒輪工件的熱變形誤差及建模方法51
• 3.4.2 三維測量平臺熱變形誤差及補償方法51-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 測量誤差傳遞模型55-65
• 4.1 激光跟蹤儀的測量誤差采樣55-56
• 4.2 測量系統(tǒng)中坐標系定位誤差的影響56-59
• 4.2.1 齒輪工件坐標系的定位誤差56-58
• 4.2.2 坐標系擬合誤差的影響58-59
• 4.3 虛擬測量中采樣路徑的現(xiàn)實化59-63
• 4.3.1 受誤差影響的實際采樣路徑60-61
• 4.3.2 漸開線離散方法61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 系統(tǒng)整體的測量不確定度評價65-79
• 5.1 用蒙特卡洛方法評價測量不確定度66-67
• 5.2 測量系統(tǒng)模型的輸入67-70
• 5.2.1 獲取隨機數(shù)67-69
• 5.2.2 從已知分布中隨機抽樣69-70
• 5.3 系統(tǒng)整體的測量仿真流程70-71
• 5.4 仿真系統(tǒng)中的軟件設(shè)計71-75
• 5.4.1 驗證程序設(shè)計71-74
• 5.4.2 測量不確定度程序設(shè)計74-75
• 5.5 測量系統(tǒng)輸出的統(tǒng)計與評定75-78
• 5.5.1 齒廓偏差的評定方法76-77
• 5.5.2 不確定度評定實驗77-78
• 5.6 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻81-85
• 附錄 A: 剛體誤差數(shù)據(jù)85-87
• 附錄 B：機構(gòu)誤差擬合系數(shù)87-89
• 附錄 C: 單項誤差曲線89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文93-95
• 致謝95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 謝華錕;近年來齒輪測量技術(shù)與儀器的發(fā)展[J];工具技術(shù);2004年09期

2 王立鼎;婁志峰;王曉東;馬勇;張玉玲;;超精密漸開線齒形的測量方法[J];光學(xué)精密工程;2006年06期

3 張福民;曲興華;葉聲華;;面向?qū)ο蟮拇蟪叽鐪y量不確定度分析[J];光學(xué)精密工程;2008年11期

4 石照耀;張宇;張白;;三坐標機測量齒輪齒廓的不確定度評價[J];光學(xué)精密工程;2012年04期

5 張國雄,臧艷芬;對具有固化數(shù)據(jù)處理軟件的三坐標測量機誤差修正技術(shù)[J];計量學(xué)報;1991年01期

6 楊慶東,C.VanDenBergh,P.Vanherck,J.P.Kruth;三坐標測量機的熱變形和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補償[J];計量學(xué)報;2000年02期

7 金嘉琦;趙豐慧;;大型齒輪在機測量技術(shù)的發(fā)展研究[J];機械設(shè)計與制造;2010年12期

8 廖魯;;大型齒輪檢測技術(shù)與方案[J];金屬加工(冷加工);2011年09期

9 路璐;尚麗平;宋麗梅;;基于投影的Levenberg-Marquardt圓柱擬合[J];計算機技術(shù)與發(fā)展;2009年08期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王巖;大齒輪在位測量儀結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)的開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：特大型齒輪激光跟蹤在位測量系統(tǒng)的誤差建模與測量不確定度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：421632