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基于对偶性原理的不确定度评定技术研究

作　者: 王乔义
导　师: 黄美发
学　校: 桂林电子科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 新一代GPS 不确定度对偶性原理黑箱模型
分类号: TG80
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 27次
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内容摘要

新一代产品几何量技术规范以计量数学为基础,给出了产品功能、技术规范、制造与计量之间量值传递的规范模式和统一的数学方法。为了对传递过程进行评价,新一代GPS引入不确定度作为通用评价工具。但由于不确定度评估涉及产品生命周期的多个阶段和不同的评定过程,所以不确定度评定已成为工程应用中的难题。本文在总结国内外不确定度最新理论成果的基础上,深入研究了新一代GPS不确定度理论的若干技术。主要研究内容和创新点如下:1.针对规范设计与测量认证不一致的问题,提出了基于对偶性原理的不确定度评定方法,研究了表面模型、操作以及不确定度评定流程对偶性的实施步骤。分析了在应用对偶性原理的过程中不确定度分量的产生和传递特点,通过对偶性原理可以减小产品全生命周期中的某些不确定度分量的影响。2.在对偶性原理的基础上,提出了“以曲代直”的不确定度评定方法,以直线度为例,分析了该法在直线度建模,模型操作以及测量评定过程中不确定度分量的计算方法。3.针对新一代GPS不确定度理论在当前几何产品检验中尚未得到广泛应用以及评定过程中某些分量难以评定的问题,研究了在规范设计与测量认证不完全对偶情况下不确定度的评定方法。研究了黑箱模型评定方法的若干关键技术和具体实现步骤。分析了不确定度黑箱模型的构成、运行机理及运行过程。建立了不确定度黑箱模型评定框架,研究了黑箱模型评定过程中单位转换、不确定度分量选取以及相关性处理等问题。结合平面度不确定度评定对实例上述问题进行了详细说明和验证。4.开发了不确定度评定原型系统。分析了平面度和直线度评定流程,利用VC和Matlab的混合编程编写了系统界面和部分源程序。本文得到国家自然科学基金项目(NO.50865003)“基于新一代GPS标准的公差模型和测量认证方法”的资助。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 新一代GPS 的形成与发展  9-11
  1.3 新一代GPS 不确定度理论的提出与发展  11-13
  1.4 本文的主要研究内容及课题来源  13-15
    1.4.1 本文主要研究内容  13-14
    1.4.2 课题来源  14-15
  1.5 本章小结  15-16
第二章新一代GPS 标准体系与不确定度理论  16-26
  2.1 NGPS标准体系  16-18
  2.2 NGPS不确定度理论  18-22
    2.2.1 NGPS不确定度分类  18-19
    2.2.2 测量不确定度  19-21
    2.2.3 依从不确定度与规范不确定度  21
    2.2.4 NGPS不确定度的判定原则  21-22
  2.3 案例分析  22-25
    2.3.1 NGPS不确定度分量的产生  22-23
    2.3.2 实例分析  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章基于对偶性原理的不确定度评定  26-40
  3.1 表面模型的对偶性  26-27
  3.2 操作的对偶性  27-29
    3.2.1 基于新一代GPS 的操作链  27
    3.2.2 操作的对偶性  27-29
  3.3 不确定度管理流程的对偶性  29-30
  3.4 案例分析  30-39
    3.4.1 表面模型的对偶性实现  30-31
    3.4.2 操作的对偶性实现  31-36
    3.4.3 基于GUM 的不确定度评定  36-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章基于准对偶性原理的不确定度评定  40-53
  4.1 准对偶性原理  40
  4.2 透明箱评定模型  40-41
  4.3 不确定度的黑箱评定模型  41-43
    4.3.1 黑箱模型  41
    4.3.2 NGPS 不确定度黑箱模型  41-43
  4.4 黑箱模型的关键技术  43-46
    4.4.1 量纲统一问题  43-44
    4.4.2 对偶性原理的应用  44-45
    4.4.3 NGPS不确定度分量来源  45-46
    4.4.4 NGPS不确定度分量相互关系  46
  4.5 NGPS 黑箱的工作过程  46-47
  4.6 案例分析  47-52
    4.6.1 测量过程概述  47-48
    4.6.2 不确定度来源及相关性判别  48-52
  4.7 本章小结  52-53
第五章新一代GPS 不确定度评定原型系统设计  53-62
  5.1 开发工具  53
  5.2 不确定度评定原型系统框架  53-54
  5.3 不确定度评定模块分析  54-61
    5.3.1 混合编程  54-55
    5.3.2 表面与操作模型模块  55-56
    5.3.3 不确定度构成与评定模块  56-57
    5.3.4 规范设计模块  57-58
    5.3.5 测量认证模块  58-61
  5.4 本章小结  61-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 全文总结  62
  6.2 研究展望  62-64
参考文献  64-69
致谢  69-70
作者在攻读硕士学位期间主要研究成果  70

基于对偶性原理的不确定度评定技术研究

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