为了更好地研究机床刚度,提出一种通过测量S试件的加工误差以辨识机床传动系统刚度的方法,建立残差全连接神经网络的传动系统刚度模型。通过多体动力学对S试件轮廓误差进行分析,建立传动系统的误差模型。利用残差全连接神经网络对加工后的S试件轮廓误差进行训练,得到传动系统刚度;搭建刚度测量试验台,对机床的刚度进行测量,结果验证了残差全连接神经网络模型的有效性;残差全连接模型的收敛速度更快,在迭代次数达到70次后,预测精度达到80%左右。

轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件,过去常将球面三角学方法做某些简化后来推导轴系误差引起的光电经纬仪测量误差,存在适用局限性。根据光电经纬仪的测量坐标系,采用坐标变换方法,将轴系误差出现的过程看作坐标系的旋转过程,并用旋转矩阵来表示各个轴系误差,最终建立了轴系误差引起测量误差的数学模型。采用MATLAB与VB混合编程的方法对该误差模型进行了仿真分析,通过比较仿真结果与单项误差法计算的结果,验证了该轴系误差模型的正确性,为光电经纬仪的精度分析和误差修正提供了参考。＂

为了更精确地在三轴转台上标定惯性组合中的加速度计,建立了三轴转台的误差模型,推导了加速度计输出与转台误差、加速度计安装误差间的关系,分析了转台误差对加速度计输出计算精度的影响,建立了转台误差与加速度计误差模型系数的标定误差之间的联系.分析结果表明转台误差对标度因子KI以及交叉耦合误差KIO、KOP、KIP影响较大.文中方法对确定转台的精度指标和进一步提高惯性仪表标定精度以及误差补偿提供了一定依据.

针对三坐标测量机上安装激光测头时机械调整误差大以及传统补偿算法鲁棒性差的缺点,提出了三坐标测量机非接触扫描测量时PH10回转体上光学测头安装姿势误差的补偿方法,建立了安装姿势误差的数学模型.通过对标准球球心的最小二乘拟合,给出了误差模型待标定参数的无约束最优化目标函数的惩罚函数形式,提出了一种改进的遗传算法,在并行组合模拟退火算法中采用了改进的多点交叉算子和自适应变异算子,同时使用了两次最优保存策略.通过仿真实验证明了算法求解的精确性.

按Ｄｅｎａｖｉｔ－Ｈａｒｔｅｎｂｅｒｇ方法，建立了多关节坐标测量机末端测头中心相对于机座参考价值系的测量运动的数学模型。在此基础上，运用矩阵函数的全微分方法，建立起末端测头中心坐标误差与测量运动模型参数误差之间的传递关系。为进一步研究多关节坐标测量机的标定和补偿奠定了理论基础。

以某微型三轴仿真转台为研究背景,通过分析其运动规律,建立转台系统的误差模型。对影响系统仿真精度的指向误差、速率稳定度误差和幅相误差进行具体的研究,提出了指向误差的算法,并通过Matlab仿真分析了相关误差项。

为了提高测角系统的精度,建立了基于离线数据辨识的误差补偿模型.根据实际测量得到的测角系统在一个机械周期内（0°-360°）的全零位误差数据和多个检测周期内的细分误差数据,提出了一种基于FFT分析结果与误差机理模型相结合的建模方法,利用测角系统的误差与感应同步器自身误差之间具有强相关性的特点,用离线数据辨识的误差模型对在线数据进行实时补偿.仿真结果表明,建立的零位误差和细分误差补偿模型将测角系统的全误差从±15″减小至±2.″与传统的误差模型比较,该模型适用性广,有较高的补偿精度.

为了提高光刻机硅片台和掩模台的运动精度，建立光刻机精密运动平台的几何及运动误差模型。引入低序体阵列描述光刻机的拓扑结构，采用齐次坐标变换表达多体系统中典型体的几何和运动误差，应用多体系统运动学建立了系统的结构和运动关系以及相应的定位误差方程。进一步分析了光刻机的运动误差链，推导了光刻机运动通用误差模型。以某光刻机精密工作台为例进行误差建模与分析，该方法和结果可为光刻机精度设计提供参考。

给出了在转台上标定石英挠性加速度计的正交双表测试方法。分析了转台误差源对加速度计误差模型辨识的影响，建立了g^2观测法的辨识模型，并在转台上进行了20位置试验。试验结果表明：正交双表法可以降低设备转角误差对加速度计模型参数估计结果的影响，从而显著提高加速度计测试精度。

在每次磨削加工前，需对超精密纳米磨床进行对刀，每次对刀过程耗时较长，反复装夹时需多次对刀，且结果存在人为误差，精度难以保证。因此在磨削成形阶段对误差的控制和面形精度的分析，是提高小口径非球面磨削加工效率的关键。首先根据磨床的结构特征，运用多体系统理论和位姿特征建立了通用误差模型。在此基础上结合实际加工曲线方程，忽略模型中出现的所有二阶小量，建立了基于主要误差源的实用小尺寸非球面误差模型。然后用MATLAB软件计算出主要误差源对面形误差的传递函数，并对主要误差因素进行仿真，分析对比结果表明，机床x方向的对刀误差和圆弧半径误差是影响面型精度的主要因素，最后对主要误差因素利用MATLAB程序提出了新的测量辨识方法，反求得最优解的误差值，为后续的补偿加工实验提供了数据支持。