wMPS扰动特性分析及其控制技术研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:sz_yaoli
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
室内空间测量定位系统(workshop Measurement Positioning System,wMPS)是一种基于多角度观测融合、具有空间网络结构分布的大尺寸测量定位系统,其突破了传统精密测量中低效低精度的测量模式,避免了单站式测量系统有限量程的制约,合理协调了测量范围与精度的矛盾,应用前景十分广阔。然而,wMPS的分布式特性使其更容易受到应用环境干扰而导致测量不可信赖,本文在研究全局测量网络空间构型的基础上,分别对发射节点与接收节点处受到的扰动特性进行分析,并设计与研究针对性的扰动控制解决方案。本文主要研究内容如下:
  1.总结了先进装备制造业中大尺寸空间测量技术的发展历程与测量需求,将单站式测量系统与分布式测量系统进行对比,论述了wMPS分布式测量系统的突出优势与关键技术,阐明了wMPS在现场测量中仍未解决的应用环境扰动问题,以船舶制造为例对wMPS测量信号在不同阶段受到的扰动进行分析。下文均针对各阶段扰动的特性进行分析并采取相应的方案对扰动进行控制。
  2.在研究发射站测量模型的基础上,采用数值仿真方法分析wMPS测量网的空间构型对测量精度的影响,定义几何精度因子以定量描述空间构型质量,列举影响几何精度因子的两个因素并进行分析与验证,结果表明合理的空间构型是系统高精度测量的基础保障,也是扰动控制技术研究的前提条件。
  3.针对发射节点姿态变化问题,通过硬件冗余方法进行姿态扰动的控制与补偿。设计基于倾角传感的新型发射站,通过外部基准约束与精密机械调整将发射站信息与重力基准信息相互关联,开发发射站姿态实时补偿算法,对姿态补偿过程中引入的误差进行仿真分析,通过搭建新型硬件平台验证算法与模型的可行性。
  4.针对时间测量信号中存在的误差,通过信号滤波方法进行扰动的剔除。基于时间序列统计理论对系统时间序列信号特征进行时域与频域分析,发现不同时间信号序列之间存在共模误差,并针对此误差提出相应的滤波方案。
  5.针对接收节点处坐标测量误差,通过算法冗余方式进行扰动检测与分离。在接收节点引入完好性检测机制,分别基于最小二乘模型与总体最小二乘模型进行发射站故障检测与分离算法的研究,并对故障检测的可靠性进行分析,综合考虑多维度误差干扰情况,提出接收节点完好性分析整体解决方案并进行仿真分析与实验验证。
其他文献
具有广泛用途的天然产物、材料、药物分子等,普遍存在多官能化芳香稠环为主体的结构,挑战性的合成目标分子需要使用创新的方法来快速构建芳环骨架。苯炔作为有机合成中备受青睐的活性中间体,近些年来一直是该领域受关注的研究热点,其特点是含有苯环的前体化合物在一定条件下消去邻位两个基团生成活性中间体,从而紧接着被其它反应试剂捕获。本文在课题组前期研究基础上,以不同类型的线性非共轭多聚炔烃化合物通过HDDA反应(
学位
随着生产力的发展,人类社会的进步和人口数目的增加,人类对水资源的需求量增加,水资源污染严重等问题导致水资源严重匮乏,逐渐成为制约经济发展、危害人类生存的关键性问题。痕量灌溉技术是一种具有双层过滤的新型节水技术,其灌溉管的核心器件由面积大、孔径小的过滤膜和面积小、孔径大的毛细管束组成,是膜技术在节水灌溉中的有效应用。由于常见的高分子膜材料很难满足加工工艺中的高温要求,高性能聚酰亚胺膜材料由于其极高的
学位
我国的电力能源与消费存在空间逆向分布问题。随着特高压交直流输电工程的投入运行,电网规模日益扩大,区间电气联系增强,在提高电网输送能力、改善能源时空分布的同时,也给电网安全稳定控制提出了新的挑战。国际上多起大停电事故的报告表明,相继故障是引发大停电的主要原因。近年来,录波设备的广泛应用使人们认识到大停电事故中后期的快速崩溃与电力系统的暂态稳定性相关,相继故障的暂态稳定问题受到了工程界与学术界的重视。
学位
在外尔半金属中具有手性的外尔费米子的可以诱导许多奇异的性质,比如手征反常、非闭合的费米弧等,使其在发展新型电子器件和拓扑量子计算等领域有着重要应用。最近,外尔物理被拓展到调控经典波的人工结构,例如光子晶体和声子晶体。声学人工结构由于具有宏观、可控的样品设计以及无损的声场信号检测等优势,利于我们探索由电子体系中提出的外尔物理。为了探索声学“外尔半金属”的物理内涵和潜在的应用价值,以及促进对固体“外尔
学位
近年来,低维材料,特别是以石墨烯为代表的二维层状材料,已成为研究者关注的焦点。随着维度的降低,低维材料会出现很多不同于块体材料的新奇的光、电和磁性能,从而拓展了它们在电子学、光电子学、能量转化和存储、热电子学等领域的应用。低维六方氮化硼(h-BN)以质轻、比表面积大、高导热性、优异的抗氧化性和化学惰性等特性,有望在高性能的纳米电子器件、复合材料、能量储存和转换等领域得到广泛应用,被认为是目前低维材
学位
水基润滑是降低能耗、发展环境友好润滑技术的主要途径之一。水基润滑条件下,摩擦副的间距处于纳米量级,因此随着超精密制造技术的发展,水基润滑在交通运输装备和超精密机械润滑技术中具有巨大应用潜力。海藻酸钠和羟乙基纤维素属于植物提取物,具有良好的生物相容性,易降解、无污染。本文选取上述两种多糖化合物作为水基润滑添加剂,采用试验研究、理论计算和分子动力学模拟相结合的方法,系统研究其水基润滑特性,旨在为水基润
学位
功能材料如压电材料、磁电材料和压电半导体材料在移动通讯系统、微机电系统和能量采集系统等领域有着广泛应用。近年来,由压电材料或磁电材料构成的人工周期复合结构(声子晶体)中的波传播问题成为研究热点之一。这类结构可实现对弹性波和声波的过滤、导向和聚焦等多种调控功能,可显著提高滤波器、谐振器和波导等声表面波器件的工作性能。本文依据线性压电弹性理论,采用平面波展开法和有限元法,深入研究了具有覆盖层的压电声子
学位
具有类石墨烯平面结构的层状过渡金属硫族化物(TMDCs)因其独特的电子特性、可调控的能带结构和光学特性引起了人们的极大关注,并在电子器件、柔性导电薄膜和光电器件方面得到广泛应用。TMDCs的物理化学性质将随着其厚度的降低而发生巨大变化;当其层数降低至单层时,其能带结构会从间接带隙转变为直接带隙,从而进一步改善其功能化。单层TMDCs较大的禁带宽度能够弥补零带隙石墨烯在半导体器件应用领域的缺陷和不足
学位
分子内共价组装荧光探针是一类基于特定化学反应的组装型探针,其原理是利用待测底物,触发探针分子中两个独立结构之间的组装反应,进而在检测体系内生成“推-拉”电子共轭链,并产生高灵敏荧光信号。由于此类探针自身没有背景干扰,同时具有检测灵敏度高、快速响应等特点,近几年,在荧光探针领域逐渐受到科研人员的关注。本论文以设计合成基于新型识别机理、高灵敏性的荧光探针为研究目的,结合分子内共价组装原理,合成了五种荧
学位
水资源的短缺和水污染增加了有效用水的难度,使传统的水处理技术面临巨大的挑战。包括超滤(UF)和微滤(MF)在内的低压膜过滤技术被认为是当今最有效的水处理技术之一。定期的水力反洗是UF/MF膜日常操作的必备条件。但当今研究的重点都集中在膜污染和其他清洗手段上,关于反洗过程优化的研究十分稀少。本文以中空纤维膜为例,以膜组件优化为前提分别研究了水处理过程中气体、液体及固体对反洗效果的影响及其机理。  首