超精密机床变分法精度分析及其应用

本文介绍了一种基于变分法的机床精度分析方法,以及这一方法在超精密机床精度分析中的应用。以超精密气浮花岗石车床为研究对象,建立了车床成形系统的数学模型,对车床的输出精度进行了理论分析,指出了加工误差中各成分的来源及物理意义。最后还探讨了变分法精度分析在超精密机床设计中的应用     

内表面间垂直度的高精度测量方法设计与误差分析

针对框体类零件超精密加工的难点问题--内表面问垂直度误差的高精度测量,提出了一种基于波面干涉技术测量的新方法,建立了垂直度测量系统,分析了各调整误差对测量结果的影响.该方法能够实现框体类零件内表面间垂直度误差的高精度测量与评价,并能得到误差的三维分布,测量结果可直接用于零件的确定性修形加工.实验表明,该方法可实现0.6"的综合测量精度.     

数字式电容测微仪的研制

本文研制了一种用于微位移和振动测量的新型仪器——数字式电容测微仪,介绍了它的工作原理、性能指标以及特点,分析了电容传感器两极板不平行对测量精度的影响程度。测试表明该仪器具有体积小、精度高、成本低等优点,具有广泛的应用前景。     

高速磁浮列车气隙磁场测量系统的研究

介绍了高速磁浮列车气隙磁场测量系统研制中的几项关键技术,提出了三维磁敏传感器的设计方法和基于霍尔元件的电压比磁场测量法,并设计了传感器的高精度运动控制系统。所研制的系统具有较高的测磁精度和定位精度,实现了高速磁浮列车气隙磁场的自动测量。     

精密三点法——在线测量精密机床直线度的新方法

本文提出了一种精密机床直线运动误差以及工件直线度的在线测量的新方法。由于时域两点法的最小采样间隔必须等于两个传感器之间的距离,该距离不能做得太小,精密三点法用三个传感器,选择合适的安装间隔,我们就能得到比以前更小的采样间隔(例如:减小3倍),使曲线更为精确。本文给出了精密三点法的算法和流程图,给出了计算机仿真和超精密车床在线测量的实验结果,表明该方法是可行的和有效的。     

快轴伺服系统的设计与性能测试

研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。对不同截面形状气浮导轨的静、动态特性进行了有限元分析。系统采用PID反馈和速度/加速度前馈控制方法来改善系统的动态性能。FAS系统0.1mm阶跃响应的上升时间为2ms,最大超调量为0.4%,稳态时间为4ms,对铝件进行超精密切削实验,表面粗糙度可达Ra24nm,实验结果表明系统具有较好的动态和切削特性。     

光纤陀螺一维惯性角度测量误差标定技术研究

针对光纤陀螺的一维惯性角度测量系统长期工作时产生较大的随时间累积误差,提出了一种新型角度测量误差的实时标定方法。此方法基于光学三角法测距的原理,利用2个激光位移传感器测量的位移实现角度的实时测量,在高精度转台上对测试系统进行了实验验证,通过最小二乘拟合法对误差进行了补偿。实验结果表明,该系统的角度测量范围±10°,角度测量精度±0.005°,为光纤陀螺在长时间角度测量方面提供了角度基准。该标定技术使用非接触光学测量方法,对被测物体表面无损伤。     

基于PSD的炮口扰动测试方法

针对火炮性能测试时难于实时、准确测量炮口扰动的问题,提出了一种基于光电位置传感器（Position Sen-sitive Detector,PSD）的炮口扰动测试方法。采用光学杠杆、激光脉冲调制、高精度光电位置传感器、高速数据采集技术,以及所建立的PSD测量炮口角数学模型构建炮口角测量系统,可有效消除炮口闪光、外界自然光及蚊虫干扰,具有较高的灵敏度、精度和可靠性。     

直线度误差分离方法的误差分析

在研究精密和超精密加工技术的发展对直线度误差分离技术所提出的新要求的基础上 ,定量分析了传感器初始对准误差 ,忽略摆角误差和传感器漂移特性差异在时域和频域直线度误差分离方法中造成的误差 ,同时指出了频域方法中权系数对测量误差的放大作用。并讨论了一些消除误差的方法。最后由此得出两点法与三点法相结合的组合方法是最适用于超精密直线度测量的误差分离方法的结论。     

滑膛身管内径测量仪研究

针对滑膛身管特殊测量环境，设计了一种新型的高精度火炮身管内径自动化检测系统。系统本体结构实现了模块化设计，采用电感式位移传感器和激光测距传感器作为测量器件，在专门设计的传动机构的带动下，对火炮身管内膛直径进行自动化测量。同时，设计了一套测试软件，在该软件的支持下，可以准确地测量身管任意截面内径尺寸的变化，并实现了数据快速实时处理和显示输出。     

基于电容式噪声传感器的信号调理电路设计

在航空航天的飞行器遥测试验中,大推力火箭和导弹飞行时,由燃气射流引起的噪声会对飞行器的结构以及载荷造成巨大的危害。电容式噪声传感器由于其频率响应范围宽,被广泛应用于飞行试验中。电容式传感器工作时需要用恒压源供电,且其采集的信号受到外界干扰较大,输出电压值不满足大多数模数芯片转换要求。针对以上问题,设计了恒压源供电模块和隔直分压电路、低通滤波电路等调理模块,使其最终输出电压范围在0~2.5 V,满足模数转换芯片的要求。该噪声传感器的信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器发射试验中。     

脉冲高电压的频率对电容分压器性能的影响

研制了一种测量脉冲高电压的电容分压器,从理论和实验两个方面分析了高电压脉冲的频率对电容分压器分压比的影响。并用此电容分压器测量了Tesla变压器型强流电子束加速器的谐振特性波形,测量结果与理论分析一致。     

摩步师(团)反空袭作战空中威胁评估

运用定量和定性分析相结合的方法,对摩步师(团)战斗行动中面临的空中威胁进行了分析,提出了评估的方法和步骤,建立了评估模型,并结合实例对评估方法、步骤、模型进行了分析验证.实例计算表明,该方法的判断结果预见性好、可靠性强,对未来摩步师(团)反空袭作战有一定的现实意义.     

超精密扭轮摩擦传动动力学研究

为了进行超精密定位，人们提出了运用扭轮摩擦传动。本文针对这种结构对其传动原理与动力学特性进行了分析，得出了新的结论。     

干扰条件下空中目标识别方法研究

目标识别是态势评估和威胁估计的基础,是作战指挥辅助决策的重要依据,是防空作战的关键环节之一。该文将雷达信息可信度扩展到传感器信息可信度,并基于扩展内涵的目标识别信息可信度,提出一种应用对空侦察雷达、光学器材、ESM传感器的空中目标识别方法,完成干扰条件下空中目标识别模块的设计。该方法依靠目标识别信息可信度较高的传感器信息来做出全局判决,有助于提高整个系统目标识别的可靠性。     

超精密加工在线检测与误差补偿的理论与方法

超精密加工技术是高新技术、现代机械、电子产业以及国防工业的重要支柱,已成为技术发达国家重要的竞争目标。我系自１９８２年以来开展超精密加工技术的研究已有十多个年头了,取得了重要进展和重大突破。本文就所进行的研究工作,综合介绍了超精密加工中的若干理论与方法,包括形状误差在线检测的误差分离、误差补偿控制、微进给机构的非线性建模、微位移检测等内容,最后介绍了我系所取得的主要成果。     

基于差分GPS技术的舰载雷达动态标校

提出了一种基于差分GPS技术的舰载雷达动态标校方法,给出了根据大地坐标计算目标真值的算法;设计了一种舰载搜索雷达与跟踪雷达之间同步测量和适用于海上活动平台多传感器之间动态标校的数据处理方法。海上实践表明,这种方法具有精度高、实时性强的特点。     

扭轮摩擦驱动系统研究

扭轮摩擦驱动是集摩擦传动和螺旋传动为一体的传动系统,它既具有摩擦传动动态特性好,同时又有螺旋传动导程小的特点。本文介绍一种扭轮摩擦驱动系统,它的导程小于０．２ｍｍ,行程为２５０ｍｍ,运动分辨率可达纳米级水平。它由扭轮摩擦传动机构、气体静压导轨及相关部件组成,是一种大行程高分辨率的新型驱动系统。