单码道Gray码盘：公用控制码盘的研究

以公用控制理论为基础，提出一种只有一个码道的公用控制码盘。采用自编的汇编语言程序在计算机上搜寻出具有Ｇｒａｙ码特点的公用控制码，并设计出公用控制码盘方案。     

码盘偏心对扭振测试影响的研究

扭振测试对旋转机械的故障诊断具有十分重要的意义,当测速码盘存在偏心时,会给扭振测试带来很大的误差。在轴实际存在扭振的情况下,由理论推导,得到在码盘偏心时测量转速与轴实际转速之间的关系式,从而得到测量扭振角速度,分析出测量扭振的组成成分并得到了其数学表达式。讨论影响扭转各成分幅值大小的因素,偏心比越大,测量扭振的误差越大;偏心比相同时,转速越高,扭振角速度的误差也越大;任一阶测量扭振均受到分布在其两边的轴实际扭振的所有阶次的影响,在幅值相同情况下,距离越远的阶次影响越小。仿真和试验验证了理论推导的正确性,仿真中的最大误差为2.83%,试验中的最大误差为5.6%。     

基于ADAMS与WLSSVR的移动机器人定位误差研究

为了提高采用码盘定位方式的移动机器人定位精度,通过ADAMS仿真机器人转弯时码盘因打滑产生位移误差的情况,量化机器人在特定转弯半径,不同转弯速度对应的码盘定位误差值;然后,运用加权最小二乘支持向量回归机(WLSSVR)对数据进行回归计算,获得误差补偿决策函数;补偿机器人在转弯时因码盘打滑产生的定位误差,进而提高机器人定位精度。实验表明加入了码盘误差补偿的航迹推算定位算法的定位效果比没有误差补偿的定位准确度有显著提高。     

转台误差对数字天顶仪轴系误差的影响

针对数字天顶仪在定位过程中存在的的轴系偏差,研究了如何对光轴与旋转轴、旋转轴与垂直轴之间的角度偏差进行补偿的方法。为了高精度地解算出测站点位置垂直轴的天文坐标,采用对称位置的两幅星图直接解算旋转轴的坐标,从而避免了光轴与旋转轴之间的补偿。采用双轴倾角仪测量倾角,并对旋转轴进行倾角补偿得出垂直轴的位置坐标。考虑进行轴系补偿时,转台误差会对旋转轴坐标和倾角补偿造成影响,分别研究了转台误差对于旋转轴以及倾角补偿的影响,并得出了转台误差的范围。实验结果表明:当测站点纬度的绝对值小于或等于88.3°时,转台误差必须小于或等于35″;当测站点纬度的绝对值大于88.3°时,转台误差值要小于|1 166.8cosδ|″。在对称位置解算测站点位置坐标时,必须提高转台的精度,以减小转台误差对于定位精度的影响。     

应用于光栅测量的新型多段式距离码研究

介绍了应用于精密位置测量的光栅尺位移传感器的编码方法,根据对光栅尺传统距离码编码原理的研究,提出了一种新型距离码的编码方法——新型多段式距离码。这种编码方法使任意连续的3个参考标记之间的两段间隔距离是唯一的,可通过判断相邻的两段间隔距离来确定绝对位置。将这种编码方法与传统距离码作比较,并利用软件MATLAB建立数学模型,研究结果表明新型多段式距离码在精密位置测量上具有明显优势。     

分度盘槽口的磨削加工

通常分度盘是以孔或槽定位。孔定位的分度盘 ,有直孔和锥孔两种形式 ;槽定位的分度盘有三种形式 :一是槽的两面带有斜度 ,二是单面带斜度 ,三是槽的两面均无斜度。使用证明 ,用于直接精确分度时 ,以槽定位为最佳 ,尤其两面带斜度的更受欢迎 ,特点如下 :(1)槽口往一个方向磨偏时 (图 1ａ) ,中心位置平移 ,对等分没有影响。这种情况在磨削中最易出现。图 1(2 )槽口磨偏情况左右对等时 (图 1ｂ) ,中心位置亦不变 ,因此亦不影响等分误差。(3)槽口单方向有偏差时 ,中心平移数值等于偏差数的 1/ 2 (图 1ｃ)。通常磨加工槽口分度盘定位方法有两种 :…     

多片拨码盘与微机的接口电路及软件

本文介绍了两种拨码硬盘与微机的接口电路，并且给出了读入参数的6098单片机汇编程序。     

一种新颖的齿盘定位方法

我们在为上海沪东船厂从日本东芝公司进口的4.5 m CNC龙门铣床设计 CX— 5 0型垂直铣头时 ,由于要求铣头 4× 90°定位的精度非常高 ,为了确保产品质量 ,我们采用了一种新颖的齿盘定位方法——用压注环氧树脂胶的方法使齿盘精确定位。如下图所示 ,在主机滑枕端和垂直铣头端均有一均匀分布 6 0个弧齿的齿盘。铣头的回转定位就是靠这两个齿盘上弧齿相互啮合而达到的。这里我们仅就齿盘定位、找正方法做一简单介绍。齿盘定位结构图1.铣头体　 2 .滑枕　 3.弧齿齿盘　 4 .调整键　 5.丝堵具体齿盘定位安装方法如下 :第一步 :将调整键 4用 M8…     

小型绝对式金属光电编码盘

为了提高光电编码器的抗强冲击振动性能,设计了一种新型的小型绝对式金属光电编码盘.首先介绍了小型金属光电编码器的工作原理;然后采用单圈循环格雷码的编码方式,在1圈码道上实现0°～360°的全量程绝对编码,设计出绝对式金属码盘;最后依据金属码盘码道的排列方式及精码、粗码信息的采集要求设计出金属狭缝盘.码盘及狭缝盘基底材料采用不锈钢,通过采用电子学细分技术、精粗校正可使编码器分辨力达到5.27″.小型绝对式金属光电编码器具有成本低、抗冲击性强、分辨力高等特点,在强冲击、强振动工作环境及对体积质量有严苛要求的场合具有很高的应用价值.     

便携式三坐标测量臂校准和误差补偿

本文提出了用高精度正交三坐标测量机作为空间位置基准,校准便携式三坐标测量臂空间位置误差的方法。采用Denavit-Hartenbeng方法建立了测量臂的测量方程及误差模型。测量臂给出其工作空间内三维坐标位置的测量值与三坐标测量机提供的标准值,分别代入测量臂的误差模型,以误差模型的计算结果作为补偿量,建立误差数据库,直接对测量臂空间位置误差进行校准和误差补偿。利用海克斯康G9128三坐标测量机对FARO便携式三坐标测量臂校准和误差补偿进行了实验研究,并对误差补偿前后实验结果进行了分析与讨论。研究结果表明该方法可有效、快速地对便携式三坐标测量臂空间位置误差进行校准和补偿。     

基于球盘的转台多自由度几何误差测量方法

转台作为数控机床及精密测量仪器的关键部件之一,可以将零部件移动至合适的位置,实现更高效的加工及测量任务, 其自身的精度尤为重要。 本文基于“three-rosette method”原理,提出一种基于球盘的转台多自由度几何误差优化测量方法,详 细阐述了该方法的测量原理、转台几何误差的分离与解算方法。 研制了圆形球盘,并在三坐标测量机的转台上开展了测量实 验,实验结果表明采用 12 个标准球与优化后的 6 个标准球的测量结果基本一致,转台平移误差绝对差值不大于 0. 13 μm,转角 误差绝对差值不大于 0. 25″。 最后,通过自准直仪装置测量该转台的分度误差,并与基于球盘的测量结果进行对比分析,结果表 明上述不同方法得到的测量结果绝对差值不大于 3. 9″,验证了基于球盘的转台多自由度几何误差测量方法的准确性。     

混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型

在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析.采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型.利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿.     

基于空间网格的三维激光球杆仪系统误差标定

三维激光球杆仪是一种空间坐标测量设备,由二维转台和径向伸缩机构组成。伸缩机构的末端固定有一个由测量目标磁吸并带动设备运动的标准球。伸缩机构的位移由光栅尺测量,二维转台的旋转角度由圆光栅测量,测量系统测得的坐标经坐标转换后可以得出被测目标的坐标。分析了系统的主要误差来源,采用多体系统误差建模方法建立了误差模型。最后基于几何误差模型非线性优化对设备的单项误差进行标定。经过误差补偿后,设备在测量范围内测量空间点的位置误差可以达到0.06 mm以内。     

双五元十字阵被动声定位融合算法及性能分析

为了提高被动声测量的准确度和克服声源目标空间方位模糊的问题,提出了双五元十字阵被动声定位融合算法。首先设计了一种双五元十字阵传声器阵列模型,依据模型定义了声源点象限判断准则;然后根据被动声定位原理推导了单一五元十字阵的声源点坐标计算公式,根据俯仰角度正弦值作为加权系数,构造了双五元十字阵被动声定位融合算法模型;最后对该模型测距和测向的精度进行了理论分析,给出了时延估计误差、俯仰角以及方位角与双五元十字阵定位性能的关系。理论分析和仿真实验结果表明,该算法克服了声源目标空间方位模糊的问题、减小了时延估计误差对测距测向性能的影响。本文算法能够更加准确地测量出声源点的位置信息。     

一种新颖的齿盘定位方法

我们在为上海沪东船厂从日本东芝公司进口的4 5mCNC龙门铣床设计CX— 50型垂直铣头时 ,由于要求铣头 4× 90°定位精度非常高 ,为了确保产品质量 ,我们采用了一种新颖的齿盘定位方法———用压注环氧树脂胶的方法使齿盘精确定位。如图所示 ,在主机滑枕端和垂直铣头端有一均匀分布 60个弧齿的齿盘。铣头的回转定位就是靠这两个齿盘上弧齿相互啮合而达到的。这里我们仅就齿盘定位、找正方法作一简单介绍。具体齿盘定位安装方法如下 :1 铣头体　 2 滑枕　 3 弧齿齿盘　 4 调整键　 5 丝堵(1 )将调整键 4用M8螺钉装到铣头体 1上。(2 )在弧…     

基于卡尔曼滤波器的轮式机器人定位方法

以自主研发的两轮差动驱动轮式机器人为试验平台,以码盘、陀螺仪和数字罗盘作为机器人的定位系统,建立了两轮差动机器人的运动学方程,采用卡尔曼滤波器对3种传感器的数据进行融合,获得机器人的位置和姿态信息。     

添加补偿码的快速径向伴星特征星图识别

针对传统的基于径向特征的星图识别算法在构建星模式的过程中由于位置噪声的干扰导致识别率较低的问题,本文提出一种添加补偿码的快速径向伴星星图识别算法。该算法以比特向量的形式构建基于径向特征的特征向量,同时将伴星间的角距信息以及位置噪声的补偿信息添加到特征向量中,从而有效地减小了特征库的容量,提高了星图识别算法的稳定性和识别率。最后本文根据比特向量的特点采用最小相似差方法快速完成观测星与导航星之间的初匹配,再根据同一视场内星点位置信息的相关性完成对观测星的唯一识别。实验仿真结果表明,在位置噪声为0.5像素的情况下星图识别成功率达到97.8%;在星等噪声为0.8 Mv的情况下星图识别成功率达到96.4%;当以真实星图为实验对象时,星图识别的成功率达到94.2%。与传统的三角形算法以及未添加补偿码的径向特征星图识别算法相比,本文算法在识别成功率和识别时间上均有着不同程度的提高。     

光学非球面检测平台误差补偿

根据光学非球面检测平台结构,建立了误差补偿数学模型.用激光干涉仪检测三轴定位误差和直线度误差,采用最小二乘法拟合出多项式系数,得到误差曲线,叠加后实现了误差补偿.测量出3个运动坐标轴两两之间的垂直度误差,采用坐标旋转完成误差补偿.利用机构误差的分析和检定技术,完成非实时误差的补偿.利用标准球做了对比试验.结果表明,经误差补偿后的非球面检测平台精度明显提高.     

格雷码到BCD码的转换

在控制系统中,轴编码器是常用的位置传感器,为减少转换误差,轴编码器输出格雷码,为便于显示和组成反馈系统,需将格雷码转换为BCD码,本文介绍使用两片2764实现十三位格雷码到BCD码的转换方法.     

数控机床几何误差特性及其测量方法研究

分析了数控机床几何误差和定位误差的异同。指出了数控机床定位误差测量的前提条件是误差值要表示为指令位置点坐标的函数,从而进一步明确了数控机床满足这一条件的基本要求。在此基础上,提出了数控机床末端定位误差的基本特性是相对性、位置依赖性、连续性。并用试验的方法验证了以上特性,为数控机床的误差测量、误差补偿提供了理论依据和实践方法。