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第一篇 基础原理3

第1章 绪论3

1.1 精密仪器的基本概念3

1.1.1 精密仪器概述3

1.1.2 精密仪器的发展6

1.2 精密仪器的基本特性8

1.2.1 精密仪器的静态特性8

1.2.2 精密仪器的动态特性12

1.3 精密仪器测量数据的处理与分析15

1.3.1 精密仪器测量数据的处理15

1.3.2 精密仪器分析的基本问题16

1.4 精密仪器的小样本非统计分析基础18

1.4.1 统计学的问题及其局限性18

1.4.2 小样本非统计分析的基本方法20

1.5 精密仪器小样本非统计分析的内容与意义25

1.5.1 精密仪器小样本非统计分析的内容25

1.5.2 精密仪器小样本非统计分析的意义27

1.6 本章小结28

第2章 精密仪器小样本非统计分析的基本原理29

2.1 灰色分析原理29

2.1.1 灰色系统理论基础29

2.1.2 灰色分析方法30

2.1.3 灰色分析应用实例33

2.2 模糊分析原理33

2.2.1 模糊理论基础33

2.2.2 模糊分析方法34

2.2.3 模糊分析应用实例37

2.3 贝叶斯分析原理38

2.3.1 贝叶斯理论基础38

2.3.2 贝叶斯分析方法38

2.3.3 贝叶斯分析应用实例41

2.4 信息熵分析原理43

2.4.1 信息熵理论基础43

2.4.2 信息熵分析方法43

2.4.3 信息熵分析应用实例47

2.5 神经网络分析原理52

2.5.1 神经网络理论基础52

2.5.2 神经网络分析方法52

2.5.3 神经网络分析应用实例54

2.6 蒙特卡洛分析原理55

2.6.1 蒙特卡洛理论基础55

2.6.2 蒙特卡洛分析方法55

2.6.3 蒙特卡洛分析应用实例57

2.7 自助法及灰自助法分析原理63

2.7.1 自助法的基本原理63

2.7.2 灰自助法分析方法65

2.7.3 自助法分析应用实例67

2.8 本章小结69

第二篇 精密仪器系统的小样本非统计检验与分析第3章 精密仪器系统的小样本非统计假设检验73

3.1 假设检验的发展与分类73

3.1.1 假设检验的发展73

3.1.2 假设检验的分类73

3.2 模糊假设检验74

3.2.1 参数的模糊估计74

3.2.2 假设检验平均值74

3.2.3 假设检验标准差76

3.2.4 两个分布总体的检验77

3.2.5 配对假设检验79

3.2.6 模糊假设检验应用实例80

3.3 两个数据序列的灰关系83

3.3.1 灰关系的提出83

3.3.2 非排序灰关系83

3.3.3 排序灰关系86

3.3.4 灰关系应用问题88

3.4 灰假设检验89

3.4.1 非排序灰假设检验89

3.4.2 排序灰假设检验91

3.4.3 灰假设检验应用实例94

3.5 本章小结101

第4章 精密仪器系统的小样本非统计分析102

4.1 稳定性的模糊判别102

4.1.1 模糊判别的基础102

4.1.2 模糊判别的判据103

4.1.3 稳定性应用实例104

4.2 重复性和再现性分析112

4.2.1 重复性和再现性的比较112

4.2.2 重复性和再现性的变异分析113

4.2.3 重复性和再现性的假设检验114

4.2.4 重复性应用实例115

4.2.5 再现性应用实例117

4.3 寿命分析123

4.3.1 寿命分析方法123

4.3.2 寿命应用实例124

4.4 本章小结125

第三篇 精密仪器精度的小样本非统计分析与评定第5章 精密仪器测量误差的小样本非统计分析129

5.1 测量误差的溯源129

5.1.1 误差溯源的概念129

5.1.2 误差溯源的方法130

5.1.3 误差溯源的意义134

5.2 误差性质的诊断134

5.2.1 模糊关系诊断134

5.2.2 灰关系诊断137

5.2.3 误差性质诊断应用实例138

5.3 测量误差的分离145

5.3.1 误差分离基本原理145

5.3.2 误差分离应用实例147

5.4 本章小结153

第6章 精密仪器测量不确定度的小样本非统计评定154

6.1 测量不确定度的基本问题154

6.1.1 不确定度的起源与发展154

6.1.2 不确定度的评定方法156

6.2 标准不确定度的评定157

6.2.1 现有评定方法157

6.2.2 非统计评定方法158

6.3 测量不确定度的合成159

6.3.1 基于GUM的合成方法159

6.3.2 非统计合成方法159

6.4 扩展不确定度的评定161

6.4.1 基于GUM的评定方法161

6.4.2 非统计评定方法161

6.5 动态测量不确定度的评定162

6.5.1 评定的流程162

6.5.2 期望函数的求取164

6.5.3 不确定度函数建模165

6.6 不确定度评定应用实例166

6.6.1 非统计方法评定实例166

6.6.2 不同方法的综合比较170

6.6.3 综合应用实例177

6.7 本章小结185

第四篇 工程应用实例189

第7章 精密仪器测量系统的性能分析189

7.1 仪器仪表轴承的摩擦力矩分析189

7.1.1 概率密度函数的确定189

7.1.2 总体分布参数的推断191

7.1.3 摩擦力矩的实验研究192

7.2 滚动轴承振动的灰自助动态分析195

7.2.1 估计方法的有关说明196

7.2.2 轴承振动的动态估计197

7.2.3 影响因素与实验分析199

7.3 多传感器系统的动态性能分析201

7.3.1 问题的提出201

7.3.2 动态性能分析201

7.3.3 自助融合与检验202

7.3.4 实验研究203

7.3.5 讨论207

7.4 微小尺寸宽度测量系统的性能分析207

7.4.1 测量系统的建模208

7.4.2 图像处理的方法210

7.4.3 系统设计与实现217

7.5 自由空间激光通信系统及其性能分析220

7.5.1 自由空间光互连系统的性能指标220

7.5.2 自由空间光互连系统的性能分析223

7.5.3 自由空间光通信系统的性能分析228

7.6 本章小结231

第8章 精密仪器的误差分析与不确定度评定232

8.1 谐波与圆度测量误差分析232

8.1.1 人为偏心与一次谐波232

8.1.2 谐波与圆度误差测量233

8.1.3 最大模范数分析方法234

8.1.4 仿真实验研究235

8.2 表面形貌误差评定基准分析236

8.2.1 表面形貌误差的分离237

8.2.2 二维表面粗糙度基准241

8.2.3 三维表面粗糙度基准243

8.3 虚拟仪器误差分析与不确定度评定247

8.3.1 测量模型的建立247

8.3.2 测量系统参数辨识248

8.3.3 测量误差的来源分析250

8.3.4 不确定度的神经网络评定252

8.3.5 不确定度的蒙特卡洛评定257

8.4 布氏硬度计误差分析与不确定度评定261

8.4.1 布氏硬度的测量原理261

8.4.2 硬度测量的一些问题262

8.4.3 测量过程的力学分析264

8.4.4 测量不确定度的评定266

8.4.5 布氏硬度计的设计270

8.5 本章小结275

参考文献276

后记286