圆光栅偏心对仿真转台角位置精度的影响

为了满足仿真转台角位置精度的指标要求,减小圆光栅安装偏心引起的角位置误差,本文提出了运用最小二乘拟合对该误差进行修正的方法。首先介绍了仿真转台的工作原理并给出了角位置精度的技术指标,然后理论分析了圆光栅安装偏心引起的测角误差与转角的规律,运用最小二乘拟合对测角误差进行修正。通过对比,修正后的测角误差明显小于修正前。结果表明,最小二乘拟合方法能够有效地修正圆光栅安装偏心带来较大的测角误差,使得角位置测量精度满足±4″指标要求。     

转台旋转轴的偏角误差检测与分析

为了检测转台旋转轴的偏角误差,更加准确地描述转台的回转精度问题,文中通过光学自准直法对转台旋转轴的偏角误差进行检测。采用自准法的测量原理,将可二维调整的反射镜固定在转台前端面,电机转动时转台旋转,带动反射镜绕旋转轴旋转,在光电准直仪上观察并记录反射像的二维坐标分布情况,运用最小二乘法拟合和傅里叶谐波分析法对坐标数据进行处理。结果表明:转台旋转轴的固定角偏差为4.6″,旋转轴的晃动误差最大值为1.34″,该检测装置结构简单,数据处理方法准确可靠。     

高精度测试转台鉴相型测角系统动态误差的自动补偿

在惯导测试转台中,测角系统是影响其精度的一个最主要因素,而目前常用的鉴相测角系统只能保证其静态精度,当测角线路中存在参数动态变化以及转台运动时,测角系统精度将有很大损失,因而难以保证测试转台有较高的动态精度,为此详细分析了双相激磁鉴相型测角系统的动态误差来源及表面形式,提出了一种闭环自动补偿方案,并给出了其具体实现电路;经过分析和实验,证明该方案不仅通用效抑制测角线路参数变化的影响,而且可以保证转台运动中相位自动完全补偿,从而不仅能进一步提高测角系统静态精度,而肫可使其动态精度达到1″以内。     

感应同步器测角系统误差建模

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.     

三轴仿真转台误差建模与分析

基于多体系统运动理论建立三轴仿真转台系统的误差模型,研究了三轴转台有误差情况下的基本运动规律。针对仿真转台的结构和工作原理,详细的分析了影响转台设备的指向精度和中心位置精度的各项几何误差,并利用仿真的方法比较了这些误差项对转台定向和定位精度的影响效果。此方法也可为仿真实验的误差分配、误差补偿提供理论依据,以提高仿真试验整体精度。     

光电自准直仪测量系统的设计与实现

为了检测数控转台位置精度,设计了光电自准直仪测量系统。系统采用面向对象的设计方法,实现相机和图像处理两个类的定义和封装。运用最小二乘拟合法,完成测量系统重复性实验和精度比对实验。重复性实验中测量值的标准差均小于0.4″,精度对比实验中,测量范围内单次测量误差小于2″,满足系统设计精度要求。实验结果表明,系统可完成自动测量,并用于数控转台位置精度自动检测。     

基于非接触测量的经纬仪倾斜误差修正

分析了动基座对光电经纬仪测角误差的影响,提出了一套利用非接触测量装置进行实时修正的精度补偿方法。通过该装置测量出动基座下经纬仪方位旋转轴线的倾斜角及倾斜方向,与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。该方法精度高、实时性强、能够补偿±1°范围内平台变形而带来的测角误差,测量装置误差在10″内。为实现动基座下高精度光电测量提供了一种有效的途径。     

数控机床转台位置相关几何误差的快速测量与辨识

为快速辨识数控机床转台位置相关几何误差,提出一种基于球杆仪的转台位置相关几何误差快速测量辨识方法.首先,基于齐次坐标变换建立转台位置相关几何误差模型,得到球杆仪杆长变化量与几何误差的关系;其次,设计球杆仪六次锥形安装方式,推导出误差辨识矩阵,记录球杆仪杆长变化量,快速辨识出转台位置相关几何误差,并提出一种球杆仪安装误差消除方法,有效剔除了安装误差的影响;最后,基于转台位置相关几何误差的辨识结果,对附加实验中球杆仪杆长变化量进行预测,预测精度较高;在此基础上,对转台位置相关几何误差进行补偿,补偿后的精度明显提高.结果表明:该方法可准确快速辨识出数控机床转台位置相关几何误差,对提高机床精度具有重要的意义.     

激光扫平仪垂直扫平误差测量方法研究

为了检测控制激光扫平仪垂直扫平面铅垂精度,对激光扫平仪垂直扫平误差进行了分析。利用球面三角形的正弦和余弦定理,推导了激光扫平仪垂直扫平面倾斜误差计算公式,建立了锥角误差和倾斜误差几何叠加的激光扫平仪垂直扫平误差数学模型,搭建了基于水平轴线对称布局的双光管专用检测装置,设计了先分项测量、后按数学模型叠加的激光扫平仪垂直扫平误差测量方案,并进行了测量试验验证。结果表明：采用所提方案获得的仪器不同姿态下垂直扫平误差测量结果的最大差值不超过6.3″,优于传统方案的16.5″,证明所设计的测量方案可行,构建的数学模型准确可靠。     

某姿态测量系统标定用转台指向误差补偿

为了提高某姿态测量系统的标定精度,研究了其标定设备三轴转台的指向误差补偿方法。分析了影响指向误差的因素;基于多体系统运动学基本原理,阐述了转台系统拓扑结构的低序体阵列;推导了相邻两体间的低序算子;进而建立了关于转台三个回转轴线平均线夹角的指向误差模型;通过仿真结果研究了各误差项对指向误差的影响规律;最后介绍了误差模型参数的测量方法。误差补偿实验验证了方法的有效性和可行性。