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课题研究结题报告

第一篇：课题研究结题报告课题研究结题报告广东白云学院机电工程系李龙根一、本课题研究背景随着现代科技的不断进步，制造、测试、控制等技术愈益向高、精、尖发展。为不断提高精密机械、测量仪器及控制装置等设备的精度，广大科技人员对精度理论进行了大量的研究和实践工作。完善的精度理论是分析评价系统精度，对设备系统的误差及缺陷作出补偿和改进，指导设计高精度和高可靠性产品的基础。精度理论主要包括两方面内涵：一是系统硬件精度理论，即系统精度设计及精度描述；二是系统输出精度理论，即系统输出数据处理及精度评价。精度分析既要考虑误差的来源和性质、研究误差的传递规律、误差的相消和累积，又要考虑误差的减少或消除方法等，使得合成后误差最小。但仅仅依靠提高硬件制造装配精度来达到使误差最小的目的显然是不经济的，有时甚至是不可能的。因此，正确地处理数据和科学合理地建立精度评价指标对精度理论分析的意义也就显得尤为突出，这也是现代精度理论的首要任务。现代精度理论是集测量数据、测量方法及仪器于一体的误差评定与数据处理理论，其核心问题是研究测量不确定度原理及应用。而把仙农信息熵理论引入精度研究领域，将熵作为不确定度评定基本指标，从信息角度研究不确定性问题，使误差分析及精度评价更趋简明、客观、合理，也使人们可从更深层次理解误差的内涵。本课题在广东白云学院科研基金（0530）资助下，并在高校博士点专项基金(98056106)资助项目工作的基础上，探索建立一套普遍适用于测量与控制系统的基于熵概念的现代精度理论，期望在不带事先假设的前提条件下，能就精度理论实用性和通用性方面取得突破，并将其应用于某一特定测控系统（数控加工系统）中。该新研究方向是现代信息论的推广和发展，在精度分析领域具有开创性作用，有着广阔的应用前景，对今后标准的制定、仪器仪表和机电产品系统精度的评定等都有重要的指导作用，对学科的发展有重大实际应用价值和理论意义。二、本课题国内外研究现状1、精度理论的发展从科学技术发展趋势看，每十年要求制造容许误差降低1/3，因此要求测试、控制技术具有越来越高的精度，相应地各工业国家愈益重视发展精密加工技术和精密测量技术及对静态和动态精度理论的深入研究。精度理论主要研究系统精度设计和输出数据处理（分为静态和动态数据处理）。国内外对静态数据处理已有较完善的方法及精度评定理论，其中1980年公布的《国际测量不确定度建议书》是静态数据处理与精度评定趋于成熟的重要标志，奠定了现代精度理论的基础；对于动态数据处理与精度评定，至今仍未提出明确的评定方法，在应用时只能依靠“以静代动”的方法，即以静态评定原理来处理动态结果，但“以静代动”带来种种弊端。⑴经典误差理论特征及其不足经典误差理论主要采用极限误差或标准差对误差进行评定，它具有如下几个主要特征:①对随机误差的研究、粗大误差的判别准则和系统误差的发现方法,主要限于正态分布的情况；②对误差的处理，不涉及具体测量方法和仪器，只限于单纯的测量数据系列，误差处理是建立在统计理论基础上的数学方法，与具体测量过程无关；③对被测量限于量值不变的静态测量，只研究单一不变的静态测量误差；④减小误差方法局限性大，对系统误差只能采用事先检定单一误差值再行修正的方法，多次重复测量只能减少正态分布的随机误差影响。以上特征导致经典误差理论在实际应用中表现出以下局限性：①误差建模不精确，效率较低，未能适应现代复杂的误差评定；②片面评定测量结果，未能全面地对动态的、多分布的误差进行描述；③测控实践中大量存在不符合统计规律的误差，不能对其进行正确的处理与评定；④难以对测量方法和仪器设备各组成环节的系统误差进行科学的研究与评定。经典误差理论不断发展，给我们提出了一些亟待解决的问题，以测量不确定度原理及应用、动态测量误差评定和误差修正技术等为特征的现代精度理论因此诞生。⑵现代精度理论及其研究热点现代精度理论研究重点是测量不确定度和动态测量误差分析与评定，其研究热点包括：①测量不确定度原理及应用这是现代精度理论的核心问题，也是当代精度理论的最新进展；②误差源的误差性质及其分布这是现代精度理论的重要基础问题，在复杂系统的众多误差源中，通常已知其误差性质及分布者为数极少，因此研究各种误差源的性质、分布模型，已成为面临的迫切任务；③误差修正技术研究及应用这是现代精度理论进展迅猛的领域，主要得益于计算机的普及应用，目前这方面的研究重点是复杂测量系统多因素误差修正和动态实时误差修正技术及其应用问题。④动态测量不确定度的分析与评定现代不确定度综合评定是一项系统工作，其中动态测量不确定度的分析与评定是现代精度理论研究的难点，也是今后急需解决的复杂难题，目前这方面的研究离实用还有较大差距，常常只能“以静代动”，还未能应用动态不确定度原理来评定动态测量结果的不确定度。现代精度理论