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动态测量误差的贝叶斯建模预报及不确定度研究

作　者: 程真英
导　师: 陈晓怀
学　校: 合肥工业大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 贝叶斯理论标准量插入动态测量不确定度动态测角仪光栅动态测长仪
分类号: TG801
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

为有效提高动态测量精度，动态测量误差修正技术已成为当今引人注目的主要技术措施之一。然而，现有的各种动态误差预报方法的精度都会随着预报步数的增大而降低。为将预报精度损失控制在一定的范围之内，作者在查阅了国内外大量相关文献之后，提出了基于标准量插入的动态测量误差的贝叶斯建模预报理论，并根据贝叶斯理论给出了预报值的不确定度。该方法的优点是在利用预报过程中插入的标准量时，无须对所有数据重新建模就能方便而有效地实现对原有误差模型的修正。针对测量系统不确定度会随着工作时间的延续而发生变化的情况，本文又提出了测量系统不确定度动态性的贝叶斯建模理论。上述建模预报理论与不确定度评定方法的正确性和有效性在一台封闭式动态测角系统的实验中得到了验证。此外，为了验证以上理论对开放式系统的适应性，作者还对原有的一台光栅测长仪测量精度实验装置提出了改进方案，使之能够实现真正的动态测量。

全文目录

第一章绪论  13-20
  1.1 动态测量误差理论的发展与现状  13-15
    1.1.1 动态测量的概念及特点  13-14
    1.1.2 动态测量误差的概念  14
    1.1.3 动态测量误差理论的研究概况  14-15
  1.2 动态测量误差建模预报建模预报技术研究现状  15-17
    1.2.1 动态测量误差分离与修正技术的发展及应用概况  15-16
    1.2.2 动态测量误差建模预报技术研究概况  16-17
  1.3 动态测量不确定度的发展现状  17-18
    1.3.1 测量不确定度理论概述  17
    1.3.2 动态测量不确定度理论的研究概况  17-18
  1.4 课题来源及主要研究内容  18-20
    1.4.1 课题来源  18-19
    1.4.2 主要研究内容  19-20
第二章贝叶斯统计原理及其预测理论  20-25
  2.1 贝叶斯统计原理概述  20-22
    2.1.1 贝叶斯统计理论发展及应用概况  20
    2.1.2 贝叶斯统计原理及基本思想  20-22
  2.2 贝叶斯建模预测原理及特点  22-25
    2.2.1 贝叶斯建模预测原理  22-23
    2.2.2 贝叶斯建模预测的特点  23-25
第三章基于标准量插入的动态测量误差的贝叶斯预报  25-39
  3.1 基于标准量插入的动态测量误差的贝叶斯预报基本方案  25-28
    3.1.1 标准量插入法实时误差分离  25-27
    3.1.2 基于标准点的动态测量误差贝叶斯建模预报  27-28
  3.2 动态测量误差的贝叶斯建模  28-34
    3.2.1 动态测量误差贝叶斯模型  28-31
      3.2.1.1 贝叶斯常均值模型  28
      3.2.1.2 贝叶斯一阶多项式模型  28
      3.2.1.3 贝叶斯二阶多项式模型  28-29
      3.2.1.4 贝叶斯周期模型  29-30
      3.2.1.5 贝叶斯噪声模型  30-31
      3.2.1.6 模型分量的合成  31
    3.2.2 动态测量误差贝叶斯建模的基本原理  31-34
  3.3 标准量插入的动态测量误差的贝叶斯预报原理  34-35
  3.4 主观干预和模型监控  35-36
  3.5 模型检验  36-37
  3.6 误差修正值的不确定度评定  37-39
    3.6.1 贝叶斯建模预报不确定度评定  37
    3.6.2 误差修正值的不确定度评定  37-39
第四章基于贝叶斯理论的测量系统不确定度的动态性研究  39-43
  4.1 测量系统不确定度的分析  39
  4.2 不确定度动态性分析  39-40
  4.3 不确定度动态性贝叶斯建模  40-41
  4.4 仿真研究  41-43
第五章动态测量误差贝叶斯实时预报实验与分析  43-50
  5.1 动态测角仪工作原理及结构  43
  5.2 动态测角仪误差分析  43-45
    5.2.1 光栅读数误差  44
    5.2.2 动态光电自准直仪的瞄准误差  44-45
    5.2.3 光栅信号处理误差  45
    5.2.4 环境因素变动造成的误差  45
  5.3 实验验证  45-49
    5.3.1 标准量插入法误差分离结果  46
    5.3.2 动态测量误差贝叶斯模型的确定  46-47
    5.3.3 无标准量插入的预报及其不确定度评定结果  47
    5.3.4 基于标准量插入的多步预报及其不确定度评定结果  47-49
  5.4 结论  49-50
第六章动态测量实验系统的改进方案  50-55
  6.1 实验系统的总体设计  50-51
    6.1.1 被测量与基准量的同步采集与误差分离方案  50-51
    6.1.2 误差修正与不确定度评定系统  51
  6.2 数显装置与计算机接口数据通信系统的设计  51-55
    6.2.1 RS-232C总线标准的掌握及接线方式  51-53
    6.2.2 通信协议的获取  53
    6.2.3 动态测量误差实时分离的软件实现  53-55
第七章研究成果及展望  55-57
  7.1 总结  55
  7.2 展望  55-57
参考文献  57-60
附录  60-59
攻读硕士学位期间发表论文  59-69

动态测量误差的贝叶斯建模预报及不确定度研究

内容摘要

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