增量式时栅位移传感器原理及试验研究

介绍了一种新型的增量式时栅位移传感器原理。通过设计传感器信号处理电路实现了其从原理到试验的转变,并且在增量式时栅位移传感器原理试验台上进行了测量试验。在分析测量数据的基础上验证了增量式时栅位移传感器原理的可行性。     

增量式时栅位移传感器中的虚拟仪器设计

本文针对已经提出的增量式时栅位移传感器设计方案,利用VB进行了虚拟仪器设计,并已用于增量式时栅的试验研究。     

基于CPLD设计的增量式时栅传感器增量信号处理电路

介绍了增量式时栅位移传感器的工作原理,在分析信号产生及增量测量方法的基础上,采用D触发器工作原理设计了防重复计数电路模块,并采用VHDL语言设计了增量及方向信号产生电路模块,解决了时栅传感器信号处理电路的增量信号输出问题。通过对增量信号处理电路在CPLD中的综合时序仿真,验证了电路设计的正确性。CPLD可再编程的特点便于后续开发对传感器测量处理电路的升级。     

基于测量基准变换的增量直线式时栅传感器研究

针对目前绝对直线场式时栅无法满足全闭环数控系统要求的增量式直线位移反馈的问题,采用测量基准转换方式从时间域的角度处理绝对直线场式时栅的空间位移信息,运用时间序列算法分析绝对式时栅采样数据序列的内在相关性,建立自适应递推算法。通过时间触发采样将时栅传感器过去的测量数据作为样本集,递推时栅下一个采样时刻的位移,在下一个采样周期内将直线时栅的绝对位移代表的增量式时间脉冲通过脉宽调制的方式连续发出,实现绝对式直线时栅到增量式直线时栅位移传感器的转换设计。实验表明在76.604 mm的范围内增量式直线时栅位移传感器达到±2μm的测量精度。此研究可将原绝对式直线时栅位移传感器运用于全闭环增量式直线运动数控系统,具有重要现实意义。     

时栅位移传感器的增量式实现方法研究

为解决时栅与数控系统的接口问题,介绍了增量式光栅的增量方法,并据此研究了时栅的增量式实现方法;并用复杂可编程逻辑器件CPLD设计了一种实现时栅位移增量的控制电路。     

增量式光栅转化为绝对式时栅的理论方法与技术实现

分析了光栅、感应同步器和时栅3种典型传感器的原理和数学模型.找出它们在原理和技术上的共同之处,进而提出一种新的设计方案,从原理上证明可以将低精度低分辨力增量式光栅传感器,利用感应同步器的电行波产生原理,转换成为高精度高分辨力时栅传感器.设计实验平台进行了原理验证性实验,实验结果表明,利用时空正交驻波合成行波的方法可以实现将增量式光栅转化为绝对式时栅.最后对实验中影响行波质量的原因进行了分析,并提出了解决方法.     

柱栅传感器位移检测

柱栅是一种新型数字式直线位移传感器。对栅式测量的基本方法—鉴相法进行了静态测量和动态测量的数学模型分析。采用单片机系统对该鉴相法进行实现并对柱栅传感器的位移检测信号进行数字化处理。使用双单片机系统构成双坐标位移检测系统,增强系统检测的实时性,定时/计数器8254与D触发器构成该检测系统的鉴相电路。最后讨论了增量式栅式测量的数据处理原理和过程。     

时栅位移传感器便携式远程测试系统研究

针对时栅位移传感器网络化通信的要求,提出了一种时栅位移传感器便携式远程测量系统的设计方案。根据时栅位移传感器的特点,该系统采用STM32F103和AD9959产生激励信号,选择以太网、WIFI、GPRS作为互联网通信接口,实现传感器互联网功能,建立时栅位移传感器产品后台服务终端,以达到时栅位移传感器产品远程防伪、远程故障诊断与自校准功能。采用Android人机交互界面进行数据管理,具有低功耗、使用方便、操作简单等特点,提升了时栅传感器产品网络化和智能化功能。     

共源测量技术及时栅位移传感器的稳定性研究

介绍了电测量技术中的共源测量技术,提出了一种传感器系统输入测量信号共源改进方案,解决了传感器在测量中容易出现的测量值不稳定、容易产生漂移这两个影响传感器稳定性的主要因素,较好地解决了增量式时栅位移传感器从理论到实践的关键技术问题。给出了两种传感器不同结构下对匀速位移测量的数据和图形比较。     

串并转换思想与绝对式时栅传感器的频响特性研究

在分析绝对式时栅位移传感器频响特性的基础上，介绍了一种在数字信号处理电路中的数据串并转换思想，并提出了一种基于串并转换思想的绝对式时栅信号处理电路设计方案。信号处理电路采用了复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片，预处理电路将测头信号进行模数转换后，经可编程多路切换器模块处理，自适应地将原始测头信号分别转换为对应的多路并行信号，各路对应的分频信号通过比相电路及传感器信号处理电路模块运算后转换为绝对位移脉冲测量信号，最后将多路绝对位移脉冲测量信号进行并串转换操作输出测量值。对信号处理电路进行了仿真，结果证明，该方法可大大提高时栅位移传感器的频响特性，从而为绝对式时栅位移传感器提供了一种应用于动态测控系统的解决方法。     

一种基于增量元模型方法的全局优化算法

针对复杂仿真模型的全局优化问题,提出一种基于增量元模型方法的全局优化算法。首先,分析了现有增量拉丁超立方采样方法新增点数量难以控制以及其数值必须为原采样点数量的整数倍的缺陷,在此基础上利用减法规则思想改进了增量拉丁超立方采样;其次,将改进后的增量拉丁超立方采样与径向基函数的增量更新方法相结合,提出了一种全新的高效全局优化算法;最后,将该算法应用于压力容器的优化设计,计算结果证明了该方法的实用性与工程有效性。     

增量式光学编码器 IAS 信号误差建模及补偿

增量式光学编码器在制造与安装的过程中不可避免的会出现刻线误差和细分误差,这些误差会降低角度测量的精度并导致瞬时角速度(IAS)信号波动,研究刻线与细分误差的补偿途径有重要意义,但现有方法存在误差补偿效率低,不易现场应用等局限。针对上述问题,本文首先对增量式光学编码器的刻线误差与细分误差进行分析并建立误差模型,揭示了刻线误差、细分误差与IAS信号波动之间的联系。在此基础上提出了一种使用IAS信号对增量式光学编码器刻线与细分误差进行补偿的方法,该方法具有效率高、无需对编码器进行改装等优点。通过仿真分析对本文所建立的误差模型的正确性与误差估计方法的可行性进行了验证,并在RV传动实验台上对伺服电机末端的增量式光学编码器进行刻线与细分误差补偿,最后使用光学旋转平台对增量式光学编码器误差进行测量,通过对比分析验证了本文所提方法的有效性。     

光电编码器测量模块的可编程逻辑器件实现

基于可编程逻辑器件设计了一种简单且高精度的增量式光电编码器测量接口模块,实现了辨向倍频、可逆计数、同步锁存等功能,可以与微处理器或微计算机进行高速并行通信。具体介绍和分析了有关的设计方案、硬件构成和软件设计。仿真和实际运行结果表明其工作稳定可靠,可以为光电编码器提供实用的测量模块接口,并且简化了电路设计,提高了工作效率和可靠性。     

基于有限元法的成形磨齿机立柱增量化设计及优化

以某成形磨齿机立柱为研究对象,分析了立柱受偏重心载荷后的静力学特性,同时对立柱进行了模态分析,发现立柱在X方向上受力情况较差。在此基础上,提出了增量化设计概念,对立柱进行增量化配重设计。研究表明:该设计方法可有效减小立柱X方向上的位移与应力;使得立柱第4阶模态发生振动转移。为获得最佳的立柱静刚度以及最小的立柱增量,对增量化设计方法的参数进行了多目标优化,获得了一组最优增量化设计参数。     

基于增量配电网需求响应的定价方法研究

将短期需求侧响应与改进的长期增量成本法相结合,提出了一种基于增量配电网需求响应的定价方法。通过计算增量配电网中不同用户类别对增量配电网络峰值情况下使用率的贡献程度来改变配电网电价。将该方法应用于含有分布式电源的增量配电网,结果表明,能够让用户改变用电策略以应对时变的收费情况,帮助增量配电网缓解电网拥堵问题,进而缓解电网压力。     

基于STL模型的双面数控渐进成形干涉检查与修正

针对双面数控渐进成形中工具头与板材之间容易发生干涉的问题, 提出了基于STL模型的工具头与板材干涉检查与修正方法。对于主工具头，采用等距面生成无干涉的成形轨迹，以避免干涉；对于副工具头，将干涉类型分为工具头与板材非成形特征区的干涉和工具头与板材成形特征区的干涉两种类型，并通过判断副工具头刀位点与支撑面的位置关系来确定是否发生干涉。算法应用实例和成形实验结果表明，所提出的算法能够避免干涉，进而生成无干涉的工具头运动轨迹。     

生长型设计中公差进化设计方法研究

为实现生长型设计中尺寸链及形位公差项目的自动生成,在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则。指出生长型设计中紧随结构的自顶向下、不断进化,公差进化设计模型也呈现为一种层次式结构;同时由于功能表面及其名义特征所具有的承载功能及几何信息的特点,可作为公差进化演绎的单元载体;在此基础上建立公差进化设计的基本过程模型。提出产品结构进化设计中,构建基于功能表面的装配网络以及基于名义特征的约束网络的双层装配约束网络的基本方法,给出辅助公差进化设计的公差断言;在此基础上,给出基于双层装配约束网络及公差断言的尺寸链及形位公差进化设计的基本过程。以活塞精镗销孔夹具的公差设计为例,说明所提出的公差进化设计方法在生长型设计中的成功应用。     

增量式光栅尺指示光栅自动粘接系统的设计

增量式光栅尺指示光栅粘接设备制造困难,精度较低,并且采用人眼观察手工调整的粘接方式,成品率低,粘接一致性得不到保证。为了改进设备与粘接方式,研发出一套自动粘接系统。该系统提出简单易实现的悬空吸附式结构,利用CCD相机替代人眼观察莫尔条纹的变化,并根据CCD提供的图像数据自动调整指示光栅以使其满足技术指标,保证了粘接的一致性。最后给出自动粘接系统的详细设计方案。     

一种增量式贝叶斯算法及篦冷机故障诊断

针对批量式算法增量维护性能差的缺点,提出了一种贝叶斯增量学习算法(ILA)。检测到新数据集时,构造WTUN函数来判断结构是否需要更新,若结构需要更新,则构建影响度(Affect)函数,得到结构中需要修正的节点集,在其马尔可夫范围内利用爬山算子修改得到候选结构,利用改进的评分函数选择评分最大的结构作为最优结构。无论结构是否更新,都将原参数作为先验参数,利用EM算法更新参数。将该算法与批量爬山（HC）算法、增量爬山（IHC）算法、增量遗传算法（IGA）对比,ILA算法可以对网络进行增量维护,一定程度上节省了空间和时间。利用该算法建立篦冷机工艺参数的故障诊断模型,该模型能较为准确地实现对二次风温的故障诊断。