修正系统（精选11篇）
修正系统 篇1
摘要：长度测量技术是近几年工程建设、工业生产等领域研究最多的问题, 其测量系统分辨率早已经达到微米、亚微米乃至纳米等级。本文就长度光栅测量工作中出现的误差来源分析, 简单的阐述了有关误差修正技术, 仅供同行工作参考。
关键词：长度光栅测量系统,误差,修正技术,分辨率,测量结果
目前, 我国的长度光栅测量技术突飞猛进, 已经达到了微米级乃至纳米级测量需求了。尤其在近几年, 信息技术、计算机技术和微电子技术在我国的飞速发展和普及给测量技术的进一步突破提供了技术指导, 也在很大程度上促使了长度光栅测量技术的改进, 使其应用范围也越来越广。在工作中, 研究出分辨率高、准确度高的长度光栅测量系统已成为目前业界人士关注重点, 也是当今长度测量工作的首要目标。但是在光栅测量系统的实际应用工作中, 误差修正问题一直没有得到有效的解决, 其对长度光栅测量系统的进一步优化和创新造成威胁, 也让测量技术的发展受到制约。因此, 在当今工作中我们必须要高度重视误差修正研究, 从根本上解决长度光栅测量系统的制约因素, 从而更好推动光栅技术的进一步发展。
1 长度光栅测量系统误差来源
长度光栅测量系统主要指的是利用光栅原理对正在移动的物体进行长度测量, 这种测量技术的利用是以测量、量化、细分、转换、接收和现实为一体的综合性内容, 它也是对整个测量装置开展全面、系统处理的一个过程。其在具体工作中, 工作原理如图1所示。
在长度光栅测量系统中, 具体的测量工作包含了以下特点:首先同时具备了分辨率高、测量目标范围大的能力;其次, 光栅的测量精确度高而且可以直接进行电子细分;再次在工作中光栅测量系统是一种智能测量系统, 它本身具备良好的抗干扰能力和适应能力, 能满足各种复杂条件下的长度测量工作。目前, 我国科学技术日新月异发展的同时, 各种先进测量技术、测量设备不断涌现, 以精密机械与光学结合为基础的测量原理逐渐被人们重视, 且它在保证测量系统科学性、统一性和安全性上有着突出作用。这也是光栅测量系统中一个至关重要的内容。比如, 在工作中我们常采用的双光栅系统, 它在传统光栅系统基础上进行了创新, 使得系统分辨率高达纳米等级。这一长度测量系统的应用包含了测量系统全程范围内的位移精确度情况。第二, 栅栏距离之间本身存在细分化进度优点。因此, 在测量的过程中可以直接对正在移动的物体进行测量, 同时设备中除了具备标尺、光栅相关因素之外, 在工作中我们还要高度重视光栅系统的内部组成和设计要求, 并且及时有效的调整各种测量状况, 从根本上解决信号吻合及测量精确度问题, 而且这种系统的重复性和误差处理效果也相当明显。在工作中, 我们通过提高光栅测量系统的水平, 能够有效的解决各种光栅测量误差问题, 但需要注意的是系统误差修正技术的研究仍然势在必行, 这也是未来长度测量领域工作研究重点。
2 误差修正原理
W=L-L0式中:W为误差;L为长度测量值;L0为长度标准值。在具体的工作中, 误差修正的原理可以用图2表示, 它是利用光电显微镜、线纹尺等设备来对长度光栅测量系统进行修正和处理的。这种测量技术在应用中对整个干涉测量准确性的内容会及时的加以处理和修正, 并且将该长度尺作为具体的测量系统修正的技术依据。但是在实际工作中由于长度测量值本身是一个不断变化的量值, 因此在测量中可以适当的选择能够满足实际工作需要的测量装置, 及时的预防测量中容易产生的各种误差和故障问题。
2.1 测量标准。
在过去的测量工作中, 人们经常都习惯将等间距玻璃线作为测量标准线, 也是长度光栅测量系统中的误差衡量标准线。在测量中, 线尺在经过激光干涉仪的时候我们可以将长度值和激光的波长按照一定标准排列, 从而达到提高测量准确性的目的。
2.2 误差测量。
在测量中, 通过将线纹尺直接放置在长度光栅测量系统之上, 利用沿线变动体系和测量标准值与移动光栅同步进行运动, 在这个移动过程中光电显微镜一直发挥不可替代的作用, 它是保证测量误差的关键, 也是观察选中测量线数值的主要手段。
2.3 误差修正。
长度光栅测量系统的应用中, 误差修正技术的采用完全可以按照上述公式来开展, 在误差修正中利用先线尺本身长度作为测量横轴, 利用测量误差和纵横轴建立一个科学的坐标点, 然后利用公式来进行处理。其中如果将修正量表达式作为长度光栅测量系统的修正程序重点, 那么在工作中我们就能够实现自动修正的具体工作要求。
3 实验研究
以200mm长线纹尺作为标准。线纹尺线纹间隔1mm, 经过精光干涉仪标定。以KJY精密孔径仪光栅系统为实验研究对象, 试验装置由光电显微镜、滑板、可调工作台、线纹尺和光栅系统组成如图3所示。
K J Y精密孔径仪的光栅系统采用RENISHAW的0.1μm的光栅头及光栅尺, 光电显微镜的瞄准精度为0.03μm。可调工作台置于仪器的滑板上, 滑板与仪器的光栅系统刚性连接。将线纹尺安装在可调工作台上, 则线纹尺位于长度光栅测量系统主光栅的沿线上, 在安装线纹尺时尽量将线纹尺的零刻线与光栅系统的零位接近。
结语
总之, 这种光栅测长系统的误差修正方法原理简单, 修正精度高并可以实现自动修正。目前在已经在军工系统的一些测量项目中应用, 效果良好。该方法对于三坐标测量机、测长机、万工显、精密直线位移平台等涉及光栅测长系统的设备都具有借鉴和参考价值。
参考文献
[1]汤天瑾, 曹向群, 林斌.计量光栅制造综述[J].光学仪器, 2004 (04) .
修正“枣核”要练臀 篇2
在多年的教学实践中我发现，采用自抗力或静力有氧练习锻炼臀部(臀大肌、臀小肌)，能对“枣核形体”起到良好的改善作用。并能增强臀部弹性，消减多余脂肪，使臀部上翘，臀围适度。
下边介绍几种简单实用的臀部练习方法：
1．静力臀部练习(图1)：双手扶物，左脚站立，右腿后抬至45度，直膝静止控制30秒-90秒，做2组，换另一腿。
2。自抗力臀部练习(图2)：双手扶物，左脚站立，右腿后抬至45度，做“后小弹腿”，即直膝、绷脚，用右后脚前端快速弹击地面后，继续快速弹起至后45度，稍停，8次—12次。做3组。换另一腿。
3．后抬腿练习(图3)：左手扶物，左脚站立，右腿后抬，右膝弯，右小腿尽量上抬。右大腿不动，右小腿伸直，直至臀部有抻拉、酸胀感。8次-12次。做3组。右手扶物，做左腿。
4．垫上提臀练习(图4)：仰卧，双膝并拢，双脚与肩同宽，双手罩于体侧，双掌心发力，意念于腹部，快抬慢放。8次-12次。做3组。每组做完控制15秒。
高空光测系统误差的恒星法修正 篇3
光测数据的系统误差主要包括轴系误差[1](垂直、水平、照准三轴互不垂直)、零值误差(方位、俯仰)和大气折射误差[2],根据天文年历蒙气差表计算,俯仰角40°时大气折射引起的俯仰角误差将大于60″[3],为了准确计算高空目标(垂直高度大于80 km)的空间位置参数,必须对轴系误差、零值误差和大气折射误差进行精确修正。
传统的大气折射修正方法是射线描迹法,利用探空气球携带探空仪获取实测大气折射剖面,但探空气球最大高度小于30 km,不能获取完整的大气折射剖面,对高空目标不适用。近年来有方法利用多颗恒星对设备的轴系误差和零值误差进行最小二乘估计,使光电经纬仪的测量精度从15″提高到5″[4,5]。但是这些方法没有对大气折射误差进行联合建模和系数估计,而是采用了固定公式进行折射误差修正,限制了修正精度的进一步提高。当目标高度大于80 km后可认为折射率n=1,折射误差为整层大气产生[6],借鉴天文观测中蒙气差的修正方法,可以利用多颗恒星的观测数据,对高空光测数据的轴系误差、零值误差(方位、俯仰)和大气折射误差进行联合建模与求解,实现高空光测数据系统误差的高精度修正。
1 高空光测数据系统误差分析
高空目标的光测数据系统误差包括轴系误差、零值误差和大气折射误差,其中设备的轴系误差和零值误差可以用数学模型描述,对于高空目标光测数据的大气折射误差可以认为是全层大气产生的,借鉴天文观测中的蒙气差修正方法建立角度折射误差模型。
1.1 轴系误差和零值误差
作为高空目标光测设备的地平式结构光电经纬仪[7],轴系误差包括垂直轴倾斜误差、水平轴倾斜误差和照准差,零值误差包括方位角零值误差(定向差)和俯仰角零值误差(零位差)[8]。
垂直轴倾斜误差又称调平误差是设备垂直轴与铅垂线不一致的偏差,当垂直轴误差为i(倾斜方向为AH)时,垂直轴误差对测角的影响为
其中:A、E为目标相对于测站的方位角和俯仰角。
水平轴与垂直轴不完全垂直而产生的误差为水平轴倾斜误差,当水平轴误差为b时对方位角的影响为
主光轴与水平轴不完全垂直而产生的误差为照准轴误差,当照准轴误差为c时对方位角的影响为
照准轴的精确瞄准值与规定的理论值之间的偏差称为定向误差ΔAOP,当设备照准轴与垂直轴垂直时,正镜状态下的俯仰角度称为零位误差ΔEOP。
光测设备总的轴系误差和零值误差可以表示为
利用方位标法只能对照准差、定向差和零位差进行修正,无法修正垂直轴倾斜误差和水平轴倾斜误差,垂直轴倾斜误差修正依赖设备的精确调平。
1.2 大气折射误差
大气折射误差是指光线通过大气后传播方向连续变化的弯曲效应,如图1所示[9]。
图1中S为一个有限距离观测目标,O为观测站,E为地心,r0为观测站的地心距,OP为天顶方向,OY是路径曲线在O点的切线方向,OS和OP之间的夹角定义为观测目标的真天顶距ξ0,OP和OY之间的夹角定义为观测目标的视天顶距Z0,大气折射误差ΔZ0定义为ΔZ 0=ξ0-Z0。
假设在信号路径上某一点有一个薄层,薄层两边的大气折射指数分别为n和n+dn,应用大气折射的Snell定律,得到
所以大气折射误差ΔZ0为
在球对称大气假设下,在信号路径上的每一点,Bouquer公式成立
其中:n、r、Z分别为信号路径上任意一点的大气折射指数、地心距和视天顶距,n0、r0、Z0分别为地面测站的大气折射指数、地心距和视天顶距,所以式(8)可以表示为
对式(10)进行幂级数展开,并略去高阶项,得到高空大气折射误差二阶近似表达式为
由视天顶距与观测俯仰角的关系可以得到
其中:E0为目标的观测俯仰角,ΔE0为俯仰角的大气折射修正量,C1和C2为待确定系数。
2 基于恒星的修正方法
根据前面分析可以得到高空目标光测数据系统误差模型为
其中:A、E为目标的观测方位角和俯仰角,ai(i=0,1,...,4)和ei(i=0,1,...,4)为待确定的模型系数。
利用多颗恒星进行模型系数的最小二乘求解,具体方法是在测量任务前或者任务后对被测目标运行天区的M颗恒星进行测量,获得恒星的实际观测值(Am,Em,1≤m≤M),然后利用星库精确计算出恒星相对于测站的理论角度(Am0,Em0,1≤m≤M),建立联合方程并进行模型系数估计。
模型系数的最小二乘估计为
高空光测数据系统误差模型中共有10个未知数,为提高模型系数求解精度,实际操作中可以拍摄20颗以上恒星,所选恒星尽可能在目标运行天区内均匀分布。恒星相对于测站的理论角度(Am0,Em0)可以根据拍星时刻恒星视赤经、恒星视赤纬、测站天文经度、测站天文纬度进行计算[10],在此不再进行赘述。
3 实验验证
3.1 实验方法
某次测量任务后进行实际拍星修正,测量设备为某型光电经纬仪2台,焦距为2 m,探测器分辨率为512×512。拍星时间为2011年11月23日,地面温度为-15.7℃,气压为897.4 h Pa,测站海拔高度1048.5m。利用星库计算理论值将恒星引导至光电经纬仪视场中心后记录设备角度,拍星数据格式如表1所示。
共拍摄33颗恒星,通过23颗恒星(每颗星30个观测数据)的观测数据和理论数据进行模型系数求解,利用其余10颗恒星进行正确性检验。
3.2 实验结果
修正前2台设备10颗恒星的俯仰角观测误差如图2所示。
利用本文方法进行修正,修正后2台设备10颗恒星的俯仰角观测误差如图3所示。
3.3 结果分析
从图2可以看出,修正前2台设备的俯仰角观测值与理论值差别较大。利用恒星法进行大气折射误差、设备轴系误差系数估计,其中设备1不同俯仰角对应的总误差、大气折射误差和设备轴系误差如表2所示。
从表2数据可以看出,在高空光电测量中大气折射误差远大于设备轴系误差,是主要的误差项。传统方法是利用地面温度、气压等参数通过近似公式或者利用天文年历的蒙气差表进行大气折射误差修正,大气全层分布特性等因素会影响大气折射误差的修正精度。
从图2和图3的比较可以看出,采用本文方法修正后俯仰角观测误差小于2″,表明通过多颗恒星的实测数据,对大气折射误差和设备轴系进行联合修正,具有较高的修正精度,可以满足高空光电测量误差修正要求。
结束语
根据实际高空光学测量需求,提出了一种高精度误差修正方法,可以对光电测量设备的轴系误差和80km以上高空目标的大气折射误差进行联合修正,经过修正可以有效提高光测数据的测量精度,外场实验数据验证了该方法的有效性。
摘要：在高空目标光学测量中,由于设备和环境条件的影响,数据存在一定的系统误差,系统误差修正是获取高精度位置参数的关键。针对高空光测系统误差修正问题,首先分析了80km以上目标光测数据的系统误差来源,建立了高空目标光测数据的系统误差模型,提出了基于恒星的修正方法,对大气折射误差和设备轴系误差进行联合修正。为验证方法的有效性,将该方法应用于实际高空光学测量,实验结果表明修正效果明显,可使系统误差修正精度提高到2″。
关键词：误差修正,光测,恒星,经纬仪
参考文献
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修正带作文 篇4
我的家是在一家文具店里，每天，我与我的小伙伴们一起等待有人来带走我们。一天又一天，小伙伴们渐渐找到了属于自己的小主人，就剩下我了。这一天，我安静的躺在柜台上。静静等待属于自己的小主人。突然，一个小男孩进了店里，细细打量各种文具。他的目光落在我这里时，停留了一下。我想;这个小男孩是不是我未来的小主人呀?终于，他在看完所有文具后，没有找到满意的，便想起了我，走过来把我抱起，跑向柜台，高兴的付了钱，跑出了店内。
就这样，我被小主人带回了家。我开始每天为小主人服务;在他写错字时帮他把错字涂掉，在考试时，小主人的卷子上不小心弄上了一点墨迹，我会帮他掩盖掉。小主人也对我很好;每次用完我之后都会帮我把盖子盖好，然后轻柔的放进文具盒里。可是，有一天，小主人不小心把我摔在了地上，我的`外衣破了一点。小主人见我不漂亮了，对我的态度也变了;每次用完我都是把我丢进文具盒，用完了我，盖子不会帮我盖好。被一次次丢来丢去的时候，我完全坏了，小主人把我甩进了垃圾桶，又去买了个新的改正带。我很担心，下一个改正带进垃圾桶时，和我的原因是一样的。
修正教案值得尝试 篇5
一、利用备课组活动进行修正
在准备一堂新课前，备课组全体教师会利用教研活动时间，对将要教授的内容进行讨论，以达成共识。在得出初步的意见后，由一位教师执笔，初步设计教案，然后再进行修正。大家共同探讨，相互补充，研究教案需要增加哪些内容或改变哪些内容，对遗漏和偏激的内容进行修正。这样才能使教案更加充实和完善。意见统一之后，教师结合自身班级实际和学生差异。进行本班的学情预测，选择教法、学法，对集体研究的教案进行个性化、科学化的“个体增减”，再进行实施。只有加强备课组的活动。备课组成员共同研究，反复推敲，才能设计出适合于本校学生实际的教案。因此，一份好的教案也是许多教师集思广益的产物和共同劳动的结晶。
二、利用听课活动进行修正
经过备课组研讨过的教案是否可行有待于在教学实践中考证。因此，有必要进行跟踪听课，以便能及时总结经验教训。这样做既可以印证备课的质量，又可以衡量备课的效果。教案设计完毕后，可由一个教师上课试用，同组教师在听完课后各抒己见，对该课的整个教学情况提出自己的观点或见解。然后根据该课的具体情况和存在的问题加以改进。听课中应注意该课的各项教学进程、学生的反馈情况以及课堂教学是否具有“自主探究”、“合作交流”、“精讲精练”、“当堂达标”四项基本教学要素；教师是否把以学生为主体、教师为主导的原则贯穿于整个课堂教学中；在课堂上教师是如何引导和激发学生的学习兴趣的。在听完课后，备课组教师应针对本节课的实际进程，实事求是地发表自己的见解，不能总用颂扬的话语进行评论，应客观地从各个环节去评价。通过听课活动，教师对原先的教案加以补充和修正，从而使教案更具实效。更具有操作性。
三、利用课后反思进行修正
一节课结束后，教师应根据自己教案的程序和课堂上学生的反馈情况及时地进行反思：该教案中还存在哪些不足，导人部分内容与主题是否相关，是否有喧宾夺主的现象，整个课堂教学的进程是否与原先教案设定的步骤一致，教学目标的实施还有哪些地方需要改进，哪些细节问题还需要在教案上进行补充或删减，学生的活动还有哪些需要改进的地方等。然后记下心得体会，进一步完善、修正原来的教案，以便改进以后的教学工作。使下一节课上得更好。教师只有不断地在课后进行及时的总结和回顾，才能明白自己教学中所存在的问题。因此教案的设计不能只考虑形式的新颖性，还应充分考虑学生的可接受性和环节的可操作性；不能只凭教师个人的一管之见去任意发挥。也有些教师在一课教案使用完毕后，就将其束之高阁，很少再对其进行对照、反思、修正，长期如此，将很难提高自己的教学水平。因此作为一名教师，尤其是新教师。应在平时潜心钻研教学理念、教材和教学方法，取他人之长，补自己之短。在每一节课后不断反思自己的教学过程，将每节课的教案作为自己教学中的新起点，不断探索，不断完善，不断在以后的教学中积累经验。成为研究型的教师。
四、利用和学生交心进行修正
在授课结束后，教师可以找一些学生进行交心活动，让学生谈谈对该课的反应：哪些方法或活动效果较好，哪些步骤还存在不足之处，哪些地方还需要改进。教师应认真听取学生合理的建议，并征求学生意见，将学生的建议反馈到自己的教案中去。因此在设计教案时教师考虑的不应仅仅是教学任务的完成，还应考虑学生的感受与获得。教师应经常深入到学生中。及时了解他们的学习情况，以便更好地完善自己的教案，使每节课的教案更符合所教学生的实际。笔者认为，课堂教学的设计是否最优化。主要是看教师对学生的了解情况，看教师的教学内容、方法、手段是否适合自己的学生，看课堂教学设计是否合理等。
随着现代信息技术的广泛应用，教学手段的改进，教师最好实行电子备课的方式修正教案，电子备课有利于保存，方便修改，可以随时进行查漏补缺，使原有教案更加充实和完善，同时还能提高效率。随着工作经验的不断积累，修正教案也将成为教师永远的财富。当然，教案只是教师整个教学环节中的一部分。作为教师，除了精心准备教案外，更重要的是要有广博的专业知识、合理的教学方法以及良好的语言艺术，因为成功的教学是一个不断摸索的过程，是一个需要教师不断学习的过程。
六自由度头部跟踪系统的误差修正 篇6
一些精密光机电装置中需要使用精密变焦光学镜头。现代空战中,最重要的是“先敌发现,先敌开火”。目前许多先进的战斗机和直升机都装备了头部跟踪系统,其作用是能够利用飞行员的头部转动来指示目标的方位,进而控制武器装置离轴捕获目标,使得在作战过程中能够准确快速锁定攻击目标,提高空中格斗能力[1,2,3]。在战斗机目标瞄准中,头部跟踪需要提供方位角和俯仰角两个自由度即可达到瞄准目的。而在增强现实(Augmented Reality,AR)系统中,头部跟踪需具备跟踪六自由度的能力,3个姿态角和3个位置坐标。当用户观察真实世界的视点改变时,通过跟踪头部的位置和姿态得到真实物体的坐标信息,用这些参数去更新虚拟物体,使得真实物体与虚拟物体精确匹配[4,5,6]。
目前头部跟踪采用的技术手段有很多种,如:机械法、电磁法、光电法、超声波法等。机械式跟踪属于接触式测量,对使用者的头部存在机械约束,有较大的生理影响;电磁头部跟踪对电磁干扰和磁性金属非常敏感;光电头位跟踪有遮挡问题且机械扫描限制了精度的提高;超声波式跟踪器存在刷新率低,延迟大的问题[7]。随着计算机技术、图像处理技术和高速摄像机技术的飞速发展,高分辨率图像的快速处理已容易实现,能够满足头位跟踪系统对高精度和高刷新率的要求。M.Krinidis等人利用视频方法获得头部3个姿态角,通过算法优化,平均误差低于1°[8];Y.Matsumoto等人利用单摄像机获取头部6个自由度参量,3个姿态角平均误差分别为1.5°、1.7°和0.9°,3个位置坐标误差分别为3.4 mm、1.5 mm和6.6 mm[9]。本文提出一种基于CCD图像处理的六自由度头部跟踪系统,该系统使用高速CCD摄像机实时获取头部上的特征信标,对信标图像进行图像处理,然后根据建立的数学模型,获得六自由度参量。并对系统中出现的误差进行分析,提出误差修正方法和改进算法,通过初始误差修正和独立提取各自由度,使得六自由度跟踪误差大大降低。
1 六自由度头部跟踪系统
图1所示为基于图像处理的六自由度头部跟踪系统及其数学模型,此系统由信标、摄像机、图像采集卡和计算机四部分组成。分别对应到数学模型,头盔为辐射坐标系(X′,Y′,Z′),CCD摄像机为摄像坐标系(X,Y,Z),CCD的成像面为图像坐标系(Xc,Yc),前两个为三维坐标系,后一个为二维坐标系。辐射坐标系相对于摄像坐标系的位置由6个量确定,分别为方位角α(沿Y轴旋转角)、横滚角β(沿X轴旋转角)、俯仰角γ(沿Z轴旋转角)以及辐射坐标系原点在摄像坐标系的三个位置坐标(xo,yo,zo)。
辐射坐标系和摄像坐标系的变换关系如式(1)所示:
其中i=A、B、C和D。转换矩阵H为[10]
采用最简单的小孔成像模型,像点坐标(xic,yic)为
由上述各式可得:
设LED构成的正方形对角线长度为2L,则4个LED在辐射坐标系下的坐标为A(0,L,0)、B(L,0,0)、C(0,-L,0)和D(-L,0,0),由式(4)可知,每个LED对应2个方程,4个LED共可得到8个方程
辐射坐标系的原点O(0,0,0)在图像坐标系上的像坐标为
原点O是线段AB和线段CD的交点,所以原点O的像点坐标(xoc,yoc)还可由A、B、C和D的像点坐标(xAc,yAc),(xBc,yBc),(xCc,yCc),(xDc,yDc)得到。
进行变量代换,设
联系式(5)和式(7)可得到
根据式(8)中的6个中间变量,联系式(2)即可求出姿态角
进而得出位置参量
2 实验结果及误差分析
2.1 实验结果
实验装置如图1所示,4个LED(A,B,C,D)构成正方形固定在一块黑色底板上形成信标,信标固定在头盔的侧面,安装在一维转台上,并可在辐射坐标系中沿X′Y′Z′方向平移。CCD摄像机对信标进行拍摄,再经图像采集卡后由计算机实时获取信标图像并进行处理。
图2是初始位置(方位角为0°)CCD记录的信标图像,图3是信标在一维旋转台上绕Y′轴逆时针转动50°(方位角为50°)所得图像。将图像送入计算机进行处理,六自由度参量获取流程如图4所示。先进行图像二值化,找到可能的LED成像区域;再进行联通区域判断,联通区域像素面积在100～4 500之间的为真正的LED成像区域,其它区域为噪声或干扰;通过计算LED成像区域的中心点像素,即得LED的成像点像素坐标,再根据CCD的几何尺寸和像素点个数确定LED像点的物理坐标。根据LED像点的物理坐标与六自由度之间的关系,得出表示头部姿态和位置的6个参量。
LED信标和CCD镜头之间的距离约为110 cm(由于CCD镜头的长度无法确定,所以110 cm不是位置zo的参考值,而把初始位置下得到的zo作为参考值),横滚角β、俯仰角γ及位置参量保持不变,转动方位角α,每隔10°进行测量。方位角α的参考值由一维转台的刻度读出。实验中方位角α的测量范围为-50°～50°,实验结果如表1所示。
实验数据分析如下:
1)表2所示为表1中方位角的测量误差,方位角α与参考值相比较,绝对测量值出现较大偏差,最大误差为15.29°,但相对测量值(转动角度的变化值)偏差较小。
2)横滚角β的测量参考值为0,实际测量值出现较大偏差,且随着方位角α的变化而变化,最大偏差为38°。
3)俯仰角γ、位置xo和位置yo的测量参考值为0,实际测量值偏差较小,俯仰角γ的误差最大为1.8°,位置xo的误差最大为-2.3 cm,位置yo的误差最大为0.17 cm。
4)位置zo的测量参考值定为初始位置时的zo值,为114.73 cm,最大偏差达27.71 cm,且测量结果随着方位角α的变化而变化。
分析误差产生的原因有两个:初始误差和六自由度参量互相依赖造成的误差。初始误差是由于信标精度及其它系统误差的综合作用所致。高精度的信标要求4个LED的位置组成精确的正方形结构,如果信标精度不够(即正方形各边长不等),导致模型中的L值和所获取的A、B、C、D的物理坐标与理想情况存在误差,因为视频跟踪技术是根据三维空间点和二维图像坐标点的对应关系得出六自由度参量,最终导致6个自由度测量结果存在误差。
2.2 初始误差修正
为了降低初始误差,首先提高信标精度,调整每个LED的位置,使其最大限度接近理想模型,即四个LED组成一个正方形。实验结果如表3所示,在提高信标精度后,方位角α最大误差减小到12.16°,横滚角β的最大误差减小到14.53°,位置zo的最大误差为27.30 cm。由此可见信标精度对跟踪系统的精度有较大影响。
信标精度不能完全达到理想情况,并且制作高精度的信标难度大且成本高。由表2中可看出方位角在转到各位置处误差值相近,根据误差呈现的规律和产生误差的原因,可采用修正法修正[11],因此可在不需要加工高精度信标的情况下降低系统的初始误差。取与零位的初始误差大小相同、符号相反的值作为修正值,可得到不包含初始误差的测量结果,其结果如表4所示。由表4可看出,方位角α经过初始误差修正后,其误差比表3中所示大大减小,在-50°～50°的测量范围内,方位角的最大误差为3.7°,标准差为1.9°,横滚角β的最大误差减小到11.66°,位置zo的最大误差为8.98 cm。
2.3 六自由度参量互相依赖造成的误差修正
由表4还可看出,在横滚角β和俯仰角γ在自身没有改变的情况下,会随着方位角α的变化而变化,即跟踪系统的自由度之间互相影响。由式(11)可知,方位角α、横滚角β和俯仰角γ计算方法相互关联,α的误差将引入到β和γ的测量结果中。为了解决六自由度参量互相依赖造成的误差问题,对β和γ计算方法进行改进,采取对β和γ单独提取的方法使各自由度互不干扰。
图5是CCD记录的方位角α为50°时的信标图,由于横滚角β和方位角γ所在平面在空间互相垂直,所以将图5沿4个LED中心顺时针旋转90°,即可得横滚角为50°时的信标图,如图6所示。按照这样的思路,提出对横滚角的新算法:将所拍摄的图像沿四点中心旋转90°后,按计算方位角的计算方法来计算横滚角,这样就避免了因方位角计算误差影响到横滚角,两者都从直接测量(LED成像像素坐标)得出,相互独立,互不干扰。
采用新算法计算横滚角β,再进行初始误差修正后的实验结果如表5所示。横滚角β为0°时的测量结果表明,横滚角β单独提取是切实可行的,而且与表4相比,横滚角β的测量误差大大减小,在-50°～50°的方位角α测量范围内,横滚角β的标准差为1.16°;在-30°～30°的方位角α测量范围内,横滚角β的标准差为0.30°。
为了消除方位角α的变化对俯仰角γ的影响,需要对俯仰角γ的进行单独提取。由图1可知,四个LED中的A和C连线与X轴的夹角即为俯仰角γ,如下式所示:
根据式(11)计算俯仰角γ,再进行初始误差修正后的实验结果如表5所示,在-50°～50°的方位角α测量范围内,俯仰角γ的测量标准差为0.04°;在-30°～30°的方位角α测量范围内,俯仰角γ的标准差为0.02°。
表4中数据显示,位置zo也随着方位角α的变化而变化,根据式(7)可知,除式(10)中zo的计算方法,zo还有其它计算方法,分别为zo=H12/T12,zo=H13/T13,zo=H21/T21,zo=H22/T22,zo=H23/T23。采用zo=H22/T22计算,实验结果见表5最后一列,结果较zo=H11/T11更加稳定,在-50°～50°的方位角α测量范围内,以初始位置zo的值112.31 cm作为参考值,位置zo测量标准差为0.74 cm;在-30°～30°的方位角α测量范围内,位置zo的标准差为0.28 cm。
六自由度参量测量标准差如表6所示,方位角α在-50°～50°范围内,方位角α标准差为1.90°,横滚角β在0°位置测量值标准差为1.16°,俯仰角γ在0°位置测量值标准差为0.04°,位置xo的0位标准差为1.51 cm,位置yo的0位标准差为0.02 cm,位置zo在112.31 cm的测量标准差为0.74 cm。方位角α在-30°～30°范围内,方位角α标准差为0.94°,横滚角β在0°位置测量值标准差为0.30°,俯仰角γ在0°位置测量值标准差为0.02°,位置xo的0位标准差为0.94 cm,位置yo的0位标准差为0.01 cm,位置zo在112.31 cm的测量标准差为0.28 cm。
由于实验条件的限制,误差只能减小到一定水平。为了进一步提高测量精度,在后续实验过程中,将借助激光器等设备调整摄像机和信标位置,保证信标在初始位置处于0位,保证摄像机中心和信标中心在一条直线上,精确符合建立的数学模型。在此绝对测量的方法基础上,进一步探讨相对测量算法。在静态的测量达到精度范围后,进一步实现实时跟踪。理论上,由于式(3)根据小孔成像模型所得,与实际情况存在差别,如果要进一步降低误差,需要根据成像公式,在确定物距和像距的情况下计算像点坐标(xic,yic)。
3 结论
六自由度头部跟踪技术,不仅可应用在头盔瞄准中,也满足虚拟现实和增强现实系统的要求。本文建立基于CCD图像处理的六自由度头部跟踪系统,对测量所得六自由度参量进行误差分析,发现误差主要由信标精度和六自由度之间互相依赖所造成。采用修正法,在无需制作高精度信标的情况下,解决了系统的初始误差问题。为了解决六自由度参量互相依赖造成的误差问题,采取对各自由度单独提取的方法,尽可能降低各自由度之间的依赖程度,避免误差的传递。最终经过误差修正,该头部跟踪系统可对六自由度进行精确测量。
摘要：建立基于CCD图像处理的六自由度头部跟踪系统,对测量所得六自由度参量进行误差分析,发现误差主要由信标精度和六自由度之间互相依赖所造成。为降低由信标精度引起的初始误差,提出了系统初始误差修正方案,在初始状态下将各自由度归零,无须加工高精度的信标解决了系统初始误差问题。此外,提出各自由度参量独立提取方案,降低各参量之间的依赖程度,避免误差在各参量之间传递。实验结果表明,经过误差修正和算法改进后,六自由度的测量误差大大降低。在-30°30°的方位角变化范围内,方位角α的标准差为0.94°,横滚角β和俯仰角γ在0°位置标准差分别为0.30°和0.02°,位置xo和yo在0cm位置标准差分别为0.94cm和0.01cm,位置zo在112.31cm位置标准差为0.28cm。
关键词：头部跟踪,图像处理,CCD,六自由度,误差修正
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修正系统 篇7
1基于比色法的镁合金燃点温度测试系统
基于比色法的镁合金燃点温度测试系统的原理框图如图1所示,它包括由蓝宝石窗、物镜、场镜组成的光学系统、左右两侧分别覆盖了波长为( 572 ± 30) nm、( 615 ± 30 ) nm滤光片的二象限光电探测器、信号调理电路、单片机控制模块和LCD显示模块。光学系统汇聚的目标光辐射尽可能全部投射在光电探测器的光敏面上,光电探测器是将光信号转化成光电流信号( 微安级别) ,调理电路再将微弱的光电流信号放大并滤波,以电压形式输出,然后经过单片机控制模块的模数转换以温度的形式显示在LCD上。
2比色法系统测温理论
光电探测器将接收的两路辐射能量转化成两路光电流,根据Planck定律有
式( 1) 中R( T) 是两波段的辐射能量比值,I1( T) 、 I2( T) 分别是光电探测器两路光电流,Δλ 是滤光片的带宽,S( λ) 、ψ( λ) 、τ( λ) 分别是波长为 λ 时的光学系统光谱透过率、窄带干涉滤光片光谱透过率、 二象限探测器响应函数。
3镁合金发射率测试原理与数据分析
镁合金发射率测试原理如图2所示,将待测镁合金放在不锈钢基底的中间位置,采用安捷伦直流电源电流缓慢加热基底上的镁合金,每调节一次DC并等待输出温度稳定一小段时间后,用美国Omega公司生产的C型热电偶和OS4000采集一次数据, 借助数据采集卡与主机PC连接进行通信。
国际上通用被测物体的发射率的计算公式为:
以镁合金( AZ80) 为例,其主要化学成分质量分数: Al ( 7. 98% ) ,Zn ( 0. 45% ) ,Mn ( 0. 28% ) ,Cu ( 0. 004 9% ) ,Fe( 0. 001 1% ) ,Si( 0. 006 8% ) ,其余基本为Mg。镁合金( AZ80) 发射率测量数据见表1,根据测量结果可以认为在很小的温度区间内镁合金发射率是基本不变的,最终选取最接近镁合金起燃时刻的627. 6 ℃ 下的发射率作为镁合金( AZ80) 起燃时的发射率,即 ε = 0. 613。
4镁合金燃点温度测试测试结果与分析
根据镁合金在起燃前后引起的辐射能量变化的拐点的位置来判断起燃时间,从而读出燃点温度。 以镁合金( AZ80) 为试样进行测试,测试输出曲线如图3( a) 所示,其中CH1和CH2分别对应滤光片波长为572 nm和615 nm的电压输出,CH3为OS4000的电压输出。图3( b) 为通道CH1经低通滤波后的曲线,通过光标读数得出在33. 227 s时曲线的变化率开始增大,故判定这个时间点即是镁合金起燃的时间。
镁合金( AZ80) 燃点温度测试结果如表2所示, 经发射率修正后的OS4000和燃点温度测试系统的测温值分别为653. 987 ℃ 和671. 473 ℃,其相对误差 δ 在2. 67% 。误差较大的原因是测量结果其实是比色温度TC,而不是真实温度T,因此需要对双波长下的发射率比值进行修正来提高精确度。
5发射率比值测量
5.1发射率比值修正原理
由发射率定义和公式变换可得
式( 3) 中,是在温度为T、以镁材料为被测目标下的辐射强度,是在温度为T、以理想黑体为被测目标下的辐射强度,R( T) 和RO( T) 分别对应被测目标为镁材料、理想黑体下的两路的光电流比值。
为了修正表2中的比色测温结果,需要知道燃点温度下的发射率比值,其测量原理见图4。
5.2发射率比值修正结果与分析
镁合金( AZ80) 发射率比值测试数据结果如表3所示,随着温度升高,双波长的发射率比值不断增大,但幅度很 小,因此假设 是成立的。镁合金 ( AZ80) 在理论上双波长下的发射率比值可近似为1. 268。
根据表3的双波长下发射率比值结果,对表2中比色测温燃点温度进行修正,修正结果如表4所示,经双波长发射率比值修正后,测试精确度大大提高,误差在0. 76% 。
6结论
修正系统 篇8
1 工作原理和工作流程
1.1 工作原理
根据光学理论知:连续变焦电视系统测量和瞄准的目标近似为无穷远, 修正无穷远轴上点所成像的跳动, 既可认为修正了光学系统的光轴跳动。
只要求出无穷远轴上点所成像的跳动量, 就可得出光轴的跳动量。通过追踪无穷远轴上点的像作为电视零位, 像点与目标点的连线作为一个新的跟踪视轴, 然后以新的视轴作为测量基准, 供瞄准测量使用。实际上光轴跳动主要是由于变焦系统内部组件在运动过程中产生平移和倾斜造成的, 但是在一段时间内, 组件与组件之间的位置配合关系在某一焦距下是固定的, 是一个系统误差, 所造成的光轴跳动也是一个系统误差, 是按照某种规律变化的。这种系统误差可以用软件查表法修正解决。
1.2 工作流程
工作流程主要由检测和修正两部分组成。
第一部分是检测出光轴的跳动量, 检测原理如图1所示, 首先, 变焦镜头和CCD组装固定好, 保证CCD和变焦镜头位置关系符合性能指标要求。开始时将镜头调焦到长焦位置, 平行光管焦面处的小孔光栏模拟无穷远目标, 经镜头成像在焦面处加载电十字丝的面阵CCD上, CCD输出信号分两路:一路直接供监视器使用, 如图2所示;另一路信号经过数字转化和图像处理后, 算出光栏像形心偏离十字线中心坐标 (x, y) 。手动调节微调机构, 使 (x, y) 输出值为零, 注意调节的过程中还要保证像斑圆度误差最小, 以确保镜头轴线与平行光管平行。接着以此点作为基准, 通过程序按一定的焦距间隔取点, 测出相应点的凸轮筒转角θ和像点的跳动量 (x, y) 。对某一量要进行多次测量, 剔出粗大误差后取其平均值存入计算机中, 然后根据测出的系列点 (x, y) 和θ, 建立数据表, 供后续查表修正使用。
第二部分是连续变焦系统的自动修正过程, 首先, 将数据表编入修正程序中, 再将程序写入基于DSP控制处理系统中的EEPROM中。根据使用时的情况驱动电机变焦, 位置传感器测出相应凸轮筒转角θ值, 根据θ查表得到对应的x, y值, (x, y) 即为该转角下对应的光轴跳动量。在此基础上测出目标像形心距离十字中心的坐标为 (X, Y) , 减去此点的光轴跳动量 (x, y) , 输出值 (X-x, Y-y) , 即为修正光轴跳动后的结果, 也可以理解为直接标定 (x, y) 点为测量原点, 测出目标像点的坐标值。
2 三个重要测量参数精度的保证
2.1 位置传感器的检测精度
位置反馈系统采用绝对式光电轴角编码器, 光电轴角编码器输出值与焦距成对应关系。已知要求凸轮筒的转动角度精度不大于10’, 而电机输出轴与凸轮筒的传动比i=4﹕1, 根据下式计算知:
因此, 采用10位光电轴角编码器能够满足测量精度要求。
2.2 图像形心坐标算法方案
该测量方法的主要误差来源于光斑中心的确定, 采用面积平衡中心算法可以大大提高测量精度。该算法主要分以下几个步骤。
(1) CCD采集到的原始图像含有电子干扰噪声, 为突出所要的信息采用中值滤波器对原始图像进行图像增强, 改善图像质量。
(2) 边缘检测, 可以从背景光中分离出像斑。在对边缘检测前先对图像进行阀值分割、二值化处理, 像斑和背景之间存在边缘, 这种边缘可以利用求导数的方法计算出来。原始图像经过处理后, 光斑图像的边缘线都变成单像素线, 为下面的定位做好准备。
(3) 面积中心算法, 预处理后的图像有n个像素单元, 单个像素的面积为Ai, X、Y的方向坐标分别为xi、yi, 则面积中心坐标为:
其中, 为目标总面积, Aixi为像素i在x方向面积距, Aiyi为像素i在y方向面积距。
2.3 电机输出精度
电机选用力矩电机, 与光电轴角编码器配合使用时, 能够快速而准确地转动到规定位置, 电机的驱动系统采用PWM驱动技术, PWM驱动系统具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和耗损低等优点。
3 表格建立与调用
3.1 表格建立
设凸轮筒的转角范围为0～80°, 建立表格过程如下。
(1) 凸轮筒转角范围为0～80°, 则对应的电机输出轴转角范围为0～320°, 轴角编码器输出值φ为电机的转角, 然后对φ进行480等分。而凸轮筒转角θ=φ/4, 通过运算处理可以得到481个θ序列, 即θ=0’、10’、20’、…、4800’。
(2) 将得到的θ值在角度～跳动量表中查出对应的光轴跳动量, 并将角度值作为地址, 将跳动量 (x, y) 填入相应的位址中。
(3) 制表完成后, 将所得的跳动量按照顺序存入C语言的处理程序中。
建立的角度-跳动量转化表如表1所示。
3.2 表格调用
因为上述表1中的θ值是以按照有序排列, 以每10′为间隔计算, 因此, 采用“指针”查表法进行查表。选0为查表的参照点, 编码器输出值φ除以40即为序号值, 直接就可查到相应的光轴跳动量。
4 结语
该系统通过光轴修正后, 光轴跳动量 (x, y) 可以控制在0.004mm (一个像元尺寸大小) 。随着CCD分辨率提高, 测量与修正精度还会进一步提高。采用这样的自动检测与修正系统可以极大地减少光轴的跳动量, 提高产品的使用精度。该方法不仅方便可行, 而且具有很好的应用前景和重要的使用价值。
摘要：光轴跳动量是连续变焦电视系统的一个重要指标, 本文提出了一套检测和修正光轴跳动的方法, 通过对检测信号进行数字图像处理得到测量数据, 然后由数据建立数据表存入EEPROM中供后续查表法修正使用。变焦电视系统在使用过程中, 根据轴角编码器输出值查表得出修正值, 对变焦电视系统的光轴跳动量进行自动修正。
关键词：光轴跳动量,检测,查表,修正
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修正系统 篇9
在现代过程控制工业中,粉体物料的称量配比是大多数成品生产流程中至关重要的一个环节。尤其对精度要求苛刻的生产,称量配比的微小偏差直接影响到成品的质量。而产生偏差的因素很多,多次称量过程的随机性也会对分析偏差造成困难。另一方面,现有的提高称量精度方法多是采用渐进式的缓慢称量,这是以牺牲称量速度为代价的。这里提出一种动态修正本轮称量偏差和预估下轮称量精度的方法,在提高精度的同时保证称量速度[1]。
2 系统构成
由变频器控制进料螺旋机的速度,由Hardy称量仪表设定称量目标值、读取实时重量数据并反馈给PLC,P L C据此发送变速指令给变频器。
系统框图如下:
为实现快速称量,称量开始时,PLC给变频器一个高速度,驱动螺旋机快速进料;为保证称量精度,在称量临近结束时,PLC再给变频器一个低速度,驱动螺旋机缓慢进料,在到达提前量时即停止进料,利用停机前的惯性使“称量值=目标值”,偏差控制在容许范围之内[2]。
3 分析称量的精度和速度
影响称量的因素主要有以下几种[3]:
1.物料的粘度:在相同的环境中和同一给料装置的情况下,不同的物料给料的速度不同,因而造成调试困难,称量精度难以控制;
2.物料的比重:因物料的比重不同,采用同一装置,给料速度也不同;
3.环境的影响:环境的温度、湿度变化将导致物料粘度、比重等物理特性的变化。主要是物料的粘度随温度的变化而变化,导致物料易起拱、结块,对称量不利;
4.由于控制给料装置和控制装置的非线性,即使在相同的控制方法和控制量下,各给料装置的振动力和给料速度均是不同的。
在本配料工艺中,两种主料磷石膏粉末、磷矿渣粉末的颗粒度为200目,有一定的粘度,但实验证明对称量精度没有造成太大的影响;同时通过分析仪表上实时显示的数据来看,放料是均匀的,没有出现预想的冲击和突变情形。系统要求精度在±0.05Kg,我们设定仪表的读取精度在0.02Kg,这种“双速进料”称量模式在理论上是可行的,但初步调试却发现仍存在以下问题:提高称量速度和保证称量精度相互矛盾,当快速给料时,称量速度可以保证但精度难以保证;当慢速给料时,称量精度能保证,而自然生产效率达不到要求[4]。
对这个配料系统而言,影响称量效果主要在两个方面:提前量的设置和进料速度的转换。从对偏差的分析可得出结论,即提前量的设置不应该是一成不变的,与称量过程有密切的关系,每一次的称量都会对固定的提前量造成微小的影响,而这些影响累积起来就会形成错误,是不可容忍的。进料速度的转换即粗精切换值也不应该是固定的,否则仍然容易在多次称量后形成累计偏差。如果提前量进行动态设置,粗精切换值必须以一定的规律变化。为此,我们来通过建立分段给料的模型来分析若干次称量中提前量受到影响的情形,从而考虑逐步动态修正提前量。
4 提前量的动态修正
4.1 建立模型
分段给料过程如图2所示:
图中:W1、W2、W3为实时称量值,t0、t1、t2、t3为称量过程中几个关键时间点。t0—t1为粗称方式,进料快,能在较短时间内使称重迅速达到目标值的9 0%~95%,以保证快速称量,t1为粗称关断点;t1—t2为精称方式,进料慢,以保证精度,t2为精称关断点;t2—t3为稳定阶段,尽管控制部分已发出关断信号,但是由于整个系统的惯性,会使称重继续增加至t3后方才稳定[5]。
ΔW=W3-W2为精称提前量,该参数取决于生产过程设备状况以及电机执行部件反应时间,属慢变化信号。从理论上讲,只要若干轮称量过程以后就可以估计出提前量,指导后续的称量过程。但由于现场噪声的干扰等原因会造成关断后物料的增加量不等,甚至有较大的偏差存在,所以必须用一定的方法进行动态修正提前量来指导后续称量过程,实现准确称量。
3.2动态修正
首先分析偏差随称量次数的变化情况,考虑进行动态修正。
以e(N)表示第N次配料产生的偏差,W3(N)表示第N次配料的实际测量值,S(N)表示第N次配料的设定值,ΔW(N)表示第N次配料时设定的提前量,W表示工艺确定的称量给定值,是一个常数。提出修正方法如下:
(1)式给出了称量偏差的定义;(2)式给出了计算本次设定值的方法,它的大小是基于上次偏差的大小;(3)式给出了提前量的计算方法:如果前一次过冲量e(N-1)/S(N-1)越大,则本次设置提前量就应越小,反之亦然。上述表达式用递推的方法实现,即用新值代替旧值,这样的算法非常容易在计算机上实现,在开关量信号作用下,在大给定值(W>=50Kg)及快慢速方式的给料过程中,其控制效果较好。
如果工艺给定称量值W较小,经过实际调试,上面(1)式中e(N)较小,过冲量e(N)/S(N)不明显,称量接近于设定值,但连续称量后偏差又会出现波动。在这种情况下,若欲使W3等于给定值W,关断点的选择W2+ΔW=W3可以用以下方式进行动态修正提前量ΔW(N):
令:ΔW(0)=0
根据上述模式可编写控制程序,随时将动态修正后的提前量由PLC传给称量仪表。经过若干轮称量以后,就可以准确地控制精称给料关断点,提前量就应趋于稳定,进而指导以后的生产过程。
5 二阶预估设定值
除了上述基于偏差和提前量的控制算法外,为了更好地适应给料量小、速度高和过渡过程短的情况,采用了一个二阶预估器对称量设定值进行预估,二阶预估器的数学模型表达式如下:
令θ=[a1,a2,b1,b2],XT=[W3(N),W3(N-1),S(N-1),S(N-2)]
这样(4)式又可以写成如下形式:
在(5)式中,W3(N+1)是实测称量值;S(N)是配料设定值;θ是参数向量矩阵;XT是数据向量的转置矩阵。设计控制器的目的就是选择一个合适的S(N),使如下的性能指标最小:
根据现代控制理论中的自校正原理,写出如下形式的控制方程:
对于向量θ(N),采用最小二乘法递推估计;b0可以一次取定,不参加预估运算。经过推导与运算,写出如下的最小二乘法递推估计方程:
式中K(N+1)项为增益矩阵;K(N+1)[W 3(n+N+1)-XT(N+1)qˆ(N)]为修正项,由于采用的是二阶预估,n=2。
(7)式的含义是:本次的参数预估值是在上次的参数预估值的基础上增加一个修正项,如果将这些矩阵的运算表达式全部展开,我们就可以清楚地看到二阶预估器的优点是:本次预估值的产生不但与相邻的上一次有关,而且还和前(n+N+1)次的预估值以及实际称量值的历史情况有关,因此它能够更深刻地反映提前量的本质;而且,在递推的最小二乘法中,只要粗略地选取递推初始值,经过(2n+1)次计算后,就会产生一组全新的预估值,并在此基础上不断地作向后的递推运算。实际运算证明,这样的算法能使称量偏差收敛在一个相当小的范围内。
6 控制效果
综合采用动态修正提前量和二阶预估设定值的控制算法,本称重配料系统在试运行中表现出良好的快速和高精度特性。以50kg磷石膏、10kg磷矿渣、5kg生石灰配比为例,三种物料同时开始称量;采用新算法之前,一次称量完毕三种物料需要约4′20",连续20次称量后的各物料精度误差已达到±0.06Kg,随着次数增多,累积误差越来越大;采用新算法之后,一次称量完毕三种物料控制在2′30"以内;连续20次称量后的各物料精度控制在±0.02Kg,而且称量次数的增多并无影响。可见,新算法有效地调和了称量速度和精度的矛盾,完全满足了整个工艺的生产需要。
参考文献
[1]陈昌,孙耀明.粉物料定量包装系统[J].电子技术应用,1992,18(8):15-18.
[2]贺洪江,黄尔烈,赵奇.水泥生产配料的微机控制系统[J].自动化仪表,2000,21(4):42-43.
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[4]王文周,李大读.智能控制在煤石配料中的应用及专家系统尝试[J].纯碱工业,2003,26(2):38-40.
修正药业的胶囊劫 篇10
就在药监局抽检结果公布之前的几小时，修正药业发布通告，首次被迫承认自己的羚羊感冒胶囊“疑似铬超标”，并召回了100901批次的羚羊感冒胶囊共计199件。
这份姗姗来迟而且措辞含糊的通告，并没有得到舆论的同情。国家药监局随后就用抽检结果，证实了修正药业有关产品的“铬超标”并非只是“疑似”。4月20日，修正药业新闻负责人李佳、高级副总裁王之光等此前在媒体露面的高层，均拒绝回答媒体提出的任何问题。
“良心药、放心药、管用的药”，修正药业曾经传遍四方的广告语，现在看来近乎笑谈。
修正药业一直没有披露其空心胶囊的进货渠道，由于其生产的药品种类繁多，业内普遍认为，该公司不可能只从一家胶囊厂采购，因此，如果要追查缘头，会有相当的难度。
在国内三大空心胶囊的主产区中，浙江一直被视作胶囊质量最差的地区。目前国内明胶市场上，外资企业，如法国罗赛洛、比利时PB、德国嘉利达等都有严格的质控标准。国内优势企业青海明胶、东宝生物、丰原明胶等企业则均采用动物骨骼加工明胶。而浙江地区主要以动物皮生产明胶，混杂入工业废皮的可能性很大。因此，业内有“浙江的胶囊不能买”的说法。
“只要铬含量超过1mg/kg，就能基本认定胶囊原料中掺入了工业废皮。”按照这一标准，修正药业被曝光的三款产品无疑选用了废皮革所制的明胶。该公司迟迟不公布胶囊供应商，或许只是担心涉及更多的品种。
在修正药业所有342个药品生产批号中，胶囊剂占到67个，比例为19.6%。这其中不乏斯达舒、六味地黄胶囊等修正的明星产品。一旦“毒胶囊”的火烧到这些药品上，修正药业将彻底陷入万劫不复之地。
修正药业在毒胶囊事件发生后的种种举动证明了这一点。先是由高级副总裁王之光称：“被查的羚羊感冒胶囊生产于2010年9月，当时2010版《中国药典》尚未实施，因此胶囊铬含量并不在企业自检范围之内。”
这一提法很快就遭到了业内的质疑。这是因为，按照国标，胶囊铬含量早在1994年就有了明确限定，一直是2mg/kg。而药品生产GMP规范（Good Manufacturing Practices）则要求企业对所有原料供应商进行审计，对所有原料进行检查，保证所有流程贯彻GMP的要求。换言之，王之光的说法并不准确。
之后，修正又打起了温情牌，称将在2年内投资3亿元自建胶囊生产企业，“无论付出多大的成本和代价”，都要保证消费者的用药安全。但是，自建胶囊厂的计划实际上此前就已列入了通化市政府的日程，此时再提让人觉得只是为了抚慰公众情绪。
可以说，修正药业的实力已经颇为强大，常规意义上的市场竞争已经很难将其击垮，如今却突然在一个小小的胶囊上栽了跟头，偶然之中蕴藏着必然。
医药行业内通行的说法是：研发出身的老板很看重产品质量，销售出身的老板则善于打市场。为此，制药界总结出两种模式，即注重生产的“石药模式”和偏重销售的“修正模式”。修正药业的江湖地位由此可见一斑。
修正药业是修涞贵一手打造起来的企业。修家五个儿子按照“荣华富贵春”排字，修涞贵排行第四。1995年之前，修涞贵一直在通化当地交警队上班。根据2009年出版的修涞贵自传性质书籍《正道》提供的资料，修涞贵1997年下海，承包了通化医药研究所制药厂。这家工厂当时只有20多万元的固定资产，却有400多万元外债，修涞贵凭借50万元贷款起家。在他的描述中，这家工厂当时“只有这么个牌子，什么品种也没有”。
其实，类似“医药研究所”下属的制药厂并非一个品种都没有。当时在东北很多地区，医药研究所可以说是遍地开花。东三省是我国重要的中药材基地，新中国成立后，政府在东三省扶持了一大批药物研发机构，开发利用中药资源。只是这些研究所不善于营销包装，这导致大量有价值的药品无法露出光华。
修涞贵在通化医药研究所挖到的第一个宝贝就是“维U颠茄铝胶囊”，也就是现在广为人知的“斯达舒”。即使到现在，斯达舒仍然是修正药业的王牌产品，单品年销售额接近10亿元，这意味着斯达舒在胃药领域的绝对领导地位。
斯达舒的工艺并不复杂，所用的只是氢氧化铝、维生素U和颠茄这三款最普通的胃药，但其价格却高得离谱。2001年时，曾有好事者对其成本进行估算，当时12粒包装、售价26.3元的斯达舒，其三类主要成分成本价不到0.6元。
尽管修正药业对斯达舒进行了多轮二次研发，号称每年投入上千万元，以支撑其高售价，但其最早的一鸣惊人，却只是因为1999年时，修涞贵花300万元在中央电视台打出了著名的“四大叔”广告。300万元在当时不是一个小数目，不过就是这个广告，当年就为斯达舒带来了上亿元的销售回报。
修正药业从此陷入了一发不可收拾的广告攻势中。修正药业内部分为10多个事业部，每个事业部主推一款药品，寻找明星代言。目前，修正药业共邀请了孙红雷、范明、陈建斌、徐峥、林妙可等9位明星为其产品代言，每年光代言费用就达至少上千万元，在各类媒介平台上的广告投入更是以10亿元计。
与此同时，修正药业将代理销售模式发挥到了极致，近10万人的销售员队伍几乎零底薪，靠高额的销售提成获利。在这样的销售格局下，很多销售员铤而走险向中小医院销售，采取“走票”等造假方式规避招标限制。各地药监部门曾多次对修正药业业务员的违法销售行为进行稽查。
事实证明，修正药业的销售策略十分成功。2007年，修正药业销售额为65亿元，2008年上升至76亿元，2009年达到115亿元，2010年又蹿升到171亿元。这种三级跳式的增长，想必令任何一家企业都艳羡不已。
但一个以销售立身的制药企业总会有它的命门。2009年以来，修正药业药品不合格的信息，屡屡见诸各级药监部门的预警中。湖北、广东、江西、内蒙，牛黄解毒片、感冒清热颗粒、布洛芬胶囊……修正药业的产品质量隐患开始在各地逐渐露出苗头。此次的毒胶囊事件只是使这种隐患更加显性化而已。
2001年，修正药业曾遭遇过一次严重的危机——被吊销了药品广告审批文号。据称，修涞贵当时瘫坐在椅子上一个多小时没法站起。10年过去，又一次重大危机不期而至，不知这一次修正药业将何以自处？（文/王卓铭）
修正系统 篇11
换热器一般采用KD布置方式, 即顺流冷凝-反流冷凝的布置方式。70%到80%的蒸汽在通过由上部的配汽管道到顺流冷凝的换热器中被冷凝成凝结水, 凝结水流到底部的蒸汽/凝结水联箱中。顺流管束称为冷凝管束或称K管束。
其余的蒸汽在成为D管束的反流管束中被冷凝, 蒸汽是由蒸汽/凝结水联箱向上流动的, 而凝结水由冷凝的位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。这种KD形式的布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接接触, 因此将保持凝结水的水温与蒸汽温度相同, 从而避免了凝结水的过冷、溶氧和冻害。从汽轮机到凝结水箱的整个系统都是在真空状态下。由于采用全焊接结构, 从而保证整个系统的气密性。由于在与汽轮机连接的法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中, 为了保持系统地真空, 在反流管束的上端未冷凝的蒸汽和空气的混合物将被抽出。通过在上端部位的过冷冷却, 使不可冷凝蒸汽的汽量被减小了。
反流 (D) 部分的设计应保证在任何运行条件下, 不会在顺流 (K) 部分造成完全冷凝, 以避免过冷和溶氧以及冻害的危险。在不同热容量和环境温度下, 通过调节空气流量的变化来控制汽轮机尾气的排汽压力。在正常运行条件下, 电厂的控制系统会设定一个背压值, 它与ACC控制系统的背压值进行比较。如果实际的背压值高于设定值, 则风机被调解到较高转速, 如果低于设定值, 则调解到较低转速。
单速或双速电机可以通过接线线路进行转换, 从而给电机一个的启动时间间隔。利用变频器可以实现风机转速的无级调速, 它也可被选用于控制系统并有下列优点: (1) 当只有少量风机时可以连续调节汽轮机的排气压力从而避免了大的压力波动。 (2) 可以将风机的转速调解到需要值从而减少风机的能耗。
控制单元可以设计成利用PLC控制, 其主要构成包括一个主控单元、有缓冲电池的电源单元、有存储模块的CPU单元、模拟输入、数字输入、数字输出、手动转换开关、显示单元以及如果需要的话, 一组用于与电厂控制系统进行数据交换的数据总线。
另一种方案是将ACC的控制系统和整个电厂的过程控制系统结合在一起。直接空冷系统散热目前均采用强制通风, 大型空冷机组采用大直径轴流风机, 风机使用变频调速。就目前国内外设计和运行经验, 在寒冷地区或昼夜温差变化较大的地区, 采用变频调速使风机有利于变工况运行, 同时也可降低厂用电耗。
直接空冷, 经过多年运行实践, 证明均是可靠的。但空冷系统在运行中无法回避的问题有: (1) 背压高; (2) 由于强制通风的风机, 电耗大。所以空冷系统耗电以成为机组厂用电居高不下的主要原因之一。
运城电厂#1机组进入夏季后, 空冷变频风机无论负荷高低都保持在50HZ, 甚至更高的55HZ, 耗电量高达5100KW/h, 负荷在300MW时耗电量占厂用电达到1.8%, 因此空冷系统节能已成为各空冷机组必须面临的问题。
而在实际运行中, 并不是背压越低越经济, 在低负荷时, 背压耗电增加量, 大于对应背压降低对负荷的增加量, 这样反而不经济。我们以运城电厂#1机 (额定功率600MW) 功率在300MW时进行试验, 目的是找出空冷系统最经济背压。
若环境温度不变、耗煤量不变、机组效率不变, 设定: (1) 机组实际背压为:b实际; (2) 实际背压对应的负荷:P实; (3) 实际背压对应的空冷耗电量:K实; (4) 经济背压为:b经济; (5) 经济背压对应的负荷:P经济; (6) 经济背压对应的负荷:K经济
则:X= (K实际-K经济) + (P实际-P经济)
当X≥0时, 此时空冷系统电耗为经济值。 (见表1)
在负荷300MW不变的情况下, 背压从10.2KPa升至13.2KPa时, 空冷的耗电量从4157KW将至2240KW, 空冷总耗电量可省去1917KW。既:K实际-K经济=1917KW。若背压从10.2KPa升至13.2KPa时, (P实际-P经济) 既可由背压-功率曲线得出, 若X≥0则较经济, 而且X值越大, 越经济可通过实验将低负荷最佳经济曲线得出。但由于运城电厂所在地区昼夜温差较大, 冬夏温差较大, 次实验是在设定温度不变所得出。而相同负荷, 温度不同时, 空冷风扇频率是不同的, 耗电量是不同的, 因此将温度设定为不变所得出的曲线并不完全合理。在实际运用中我们设定低负荷经济曲线设定的最高负荷为400MW, 背压最高值为13KPa, 运算公式为:
X= (K实际-K经济) + (P实际-P经济)
当X=0时, 此时空冷系统电耗相对经济值。在此公式中负荷限制为400MW以下, 背压13KPa以下。