齿轮装夹位姿误差对人字齿轮加工精度的影响与补偿

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理论提出通过逆向解耦求解补偿代码解析解的补偿方法。通过切削实验验证了该方法能将人字齿轮精度从8级提高到5级且对称性明显提高,对提高人字齿轮的啮合性能具有重要意义。     

误差补偿技术在几何量计算和机械制造中的应用

误差补偿技术是提高机械加工和计量精度的重要手段。本文概述各种误差补偿的方法，并对三座标测量机和形位测量中应用的误差补偿技术予以较详细的讨论。     

考虑关节铰隙机械臂末端位姿精度的模糊控制

以空间3R含铰间隙机械臂为研究对象,考虑关节铰隙机械臂末端位姿精度的模糊控制方法。首先,利用D-H坐标变换法建立不含间隙和含间隙的机械臂运动学模型,分析铰间隙对机械臂末端位姿精度的扰动影响;其次,通过所建立的含间隙三维模型并进行运动学仿真,研究其位姿误差大小;再次,基于减小误差提高精度设计模糊控制器,通过角位移来补偿末端位姿误差,从而得出相应的角位移补偿量;最后,采用补偿后的角位移对含间隙模型进行运动学仿真分析,得出其补偿后的位姿误差。研究表明,采用模糊控制方法,机械臂在x、y方向上末端位姿误差明显减小,其控制效果较好,而在z方向上的误差也有所降低,可见,在模糊控制策略下,补偿后的角位移对关节铰隙机械臂末端位姿的精度误差有明显的减小作用。     

基于机器视觉的3自由度并联平台标定试验研究

为了提高并联平台的运动精度,以锡膏印刷机3自由度并联平台为研究对象,基于机器视觉提出了一种运动学标定修正系统输入的补偿方法。给出了平台理论分析模型,利用运动学逆解方程推导出误差函数,通过机器视觉对平台标识点进行测量并记录平台运动的实际位姿,根据标定结果对理论控制模型进行补偿。试验结果表明,该标定补偿方法有效地提高了并联平台的运动精度。     

圆感应同步器系统误差的动态提取与补偿

由于采用圆感应同步器的光电转台系统的精度取决于圆感应同步器的角位置测量精度,故对圆感应同步器的系统误差进行了研究。分析了圆感应同步器系统误差的产生机理;使用相关的实验装置对圆感应同步器的系统误差进行了动态的定量测量;最后,结合数据处理和误差机理,确立了圆感应同步器的动态误差模型,并结合误差模型对圆感应同步器的输出信号进行补偿。对补偿方法进行了实验验证,结果显示:实验中使用的720极12位圆感应同步器的动态角度测量精度由补偿前的11.25″提高到了1.17″,角速度估计精度由修正前的0.72(°)/s提高到了0.09(°)/s。这些结果表明提出的动态误差补偿方法能够显著提高圆感应同步器的动态测量精度,满足光电转台指向控制系统的精度要求。     

基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析

为提高数控机床定位精度,需对精度的误差源进行分析及补偿。基于线性回归理论,采用激光干涉仪为检测工具,建立了BF-850B数控机床数据检测的精度检测与补偿模型,并根据各个测量点位误差特性进行分析,确定采用一次性线性补偿和多段式线性补偿方法;最后,结合具体的数控机床实例,根据得到的实验数据验证实现误差补偿,对定位精度的补偿效果进行了分析。结果表明:一次性线性补偿将X轴精度由4.853 1～35.025 0μm提高至-2.472 1～0.736 3μm;将Y轴精度由-14.425 0～-4.132 5μm提高至-2.481 2～0.752 9μm;将Z轴精度由-4.128 0～17.227 1μm提高至-0.501 5～1.324 5μm;多段式线性补偿将X轴精度提高至-1.364 1～0.484 0μm;将Y轴精度提高至-1.364 1～0.551 0μm;将Z轴精度提高至-0.412 0～0.495 2μm;补偿前根据数据分布的主要特点,采用呈线性或分段式对数控机床的系统误差进行相应的呈线性或分段式补偿有着很好的补偿效果。     

一种基于位姿反馈的工业机器人定位补偿方法

为了提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法。该方法通过激光跟踪仪测量实时跟踪机器人末端靶标点的位置来监测机器人末端的位姿,并通过对靶标点的实际位置和理论位置进行匹配获得机器人末端的位姿偏差。工业机器人系统与激光跟踪测量系统通过局域网进行数据通信,并根据位姿偏差数据对机器人末端的位姿进行修正。最后通过实验对基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法进行验证,实验表明,经过位姿闭环反馈补偿后机器人末端位置误差最大幅度可以降低到0.05mm,姿态误差最大幅度可以降低到0.012°。     

提高五轴数控机床联动精度补偿方法研究

提高五轴数控机床精度的常用方法有几何精度调整、位置误差补偿、RTCP参数补偿。实践证明,这些方法已很难实现联动精度的进一步提高。为有效解决这一问题,突破现有精度调试方法,提出一种新的综合误差补偿方法,分析其补偿原理,建立了数控机床通用误差补偿表达式,通过在CA摆五轴数控机床的应用,使得联动精度提高了0.02mm,验证了该补偿方法的实用性。联动精度的提高同时也使得试切"S"件外形轮廓尺寸公差从±0.05[2]mm提高到±0.03mm。     

2TPR&2TPS 并联机构的位姿误差建模与补偿研究

位姿精度是评价机器人性能好坏的一个重要指标,建立有效的补偿算法是提高机器人位姿精度的重要保证。 本文以 一种 2TPR&2TPS 并联机器人为研究对象,建立了基于正解的误差模型,根据该误差模型得出了动、静平台位置参数误差及 驱动杆零点长度误差与机器人末端位姿误差的关系,同时建立了基于逆解的补偿算法。 通过粒子群算法对误差函数的最小 值寻优,得到了机器人驱动杆补偿量和位姿补偿量,仿真得出该机器人的平均位置精度提升了 98. 148% ;将驱动杆补偿量与 理想位姿对应的驱动杆长叠加作为机器人的驱动杆输入量进行实验验证,实验得出机器人的平均位置精度提升了 87. 457% ,补偿效果显著。     

BP神经网络补偿并联机器人定位误差

为减小机构末端定位误差,提高机器人运动精度,分析了所开发的6-DOF精密并联机器人末端位姿的误差来源及以往误差补偿方法的局限性。通过实际测量末端位姿,在精密定位的局部工作空间内,提出了基于BP神经网络的机器人关节空间误差补偿方法。确定了BP神经网络模型,建立了误差补偿的数据样本,并对数据样本进行了标准化,通过实验对比的方法确定了隐层神经元的个数,同时对网络的推广能力进行了验证。经过误差补偿,6-DOF精密并联机器人的平移定位误差下降了80%,转角定位误差下降了60%。该实验结果表明,基于BP神经网络的误差补偿方法对机器人局部工作空间的补偿具有明显的效果,满足精密并联机器人工作的精度要求。     

对n＋m位A／D转换器设计方法的研究

低分辨率Ａ／Ｄ转换器通过外接电路处理可获得较高分辨率。文章对此类高分辨率Ａ／Ｄ转换器电路的设计方法作深入研究,提出ｎ＋ｍ位Ａ／Ｄ转换器概念。总结设计规律,揭示误差关系与高精度设计方法。     

CORDIC算法在倾角传感器中的应用

介绍了CORDIC算法理论的矢量模式，在分析比较得出位串行CORDIC结构优于位并行CORDIC结构之处的基础上，提出了解决位串行迭代结构溢出的方法，并设计了结构图。设计实现反正切函数模块，在Modelsim平台上仿真验证了其准确度和精度。     

Optimisation and performance assessment of a digital signal-processing method for jitter measurement in PDH/SDH-based digital telecommunication networks

The paper deals with jitter measurement in telecommunication networks based on plesiochronous (PDH) or synchronous (SDH) digital hierarchies. The attention is mostly focused on PDH/SDH analysers compliant to the ITU-T recommendations, the accuracy of which seems to be unsatisfying for both designers and manufacturers. Trying to give an answer to this problem, a digital signal-processing method was already proposed by the author. It succeeded in improving jitter measurement accuracy by avoiding the use of timing recovery circuitry, always needed, on the contrary, in the aforementioned analysers.The method is here optimised with the aim both of automating jitter performance test of network elements that operate at the PDH bit rate of 140 Mbit/s and the SDH bit rate of 155 Mbit/s, and further enhancing the accuracy on jitter estimates. In particular, an innovative procedure for automatically recovering the binary information conveyed by the jittered signal under analysis is introduced, and a proper strategy for carrying out instantaneous jitter measurements at uniform time intervals is developed.After a brief outline of the old version of the method, the proposed enhancements are described in detail. Then, the performance of the optimised method is assessed through many laboratory tests on emulated signals, the results of which are given and discussed. At the end, the outcomes of real automatic tests, conducted on PDH/SDH-based equipment produced by Marconi Sud S.p.A., are also presented.     

飞行时间质谱宽能量聚焦反射器设计

离子的能量分散是影响飞行时间质谱分辨率的主要因素之一。本研究在Vlasak提出的宽能量聚焦反射器设计方法的基础上,通过同时优化飞行时间反射器各电极间的距离和电压的方法,使宽能量分布的离子具有更好的时间聚焦性能,并采用SIMION软件建立的仿真模型验证该方法的有效性。理论计算和仿真实验表明,本设计方法对极板加工和装配的误差可通过微调极板电压补偿,这有效地降低了仪器研制过程中的机械加工和装配精度的要求,从而进一步提高了方法的实用性。     

Subnanometric calibration of a differential interferometer

A novel self-calibration method is proposed for calibrating differential interferometers with subnanometer resolution, and the basic characteristics of the method are discussed. Analysis shows that without using any external reference, the calibration accuracy approaches the resolution limit of the interferometer, which is determined by the signal-to-noise ratio (SNR) and the stability of the measurement system. A compact differential interferometer that uses a laser diode as the light source has been developed in order to demonstrate the viability of the proposed calibration method. The conventional fringe-counting and phase modulation methods are combined in order to extend the measurement range and improve the resolution of the interferometer. The developed interferometer was calibrated using the new method, and the calibration results were compared to those obtained by a comparison calibration method that uses a capacitance displacement sensor as the reference.     

微机继电保护装置的一种新设计方法

本文提出一种用于微机继电保护ＣＰＵ主板的新设计方法,用一片８０Ｃ１９６ＫＢ（ＣＰＵ）和两片ＡＤ７７９ＫＮ（ＡＤＣ）实现了８路电力参数信号的近似同相位的数据采集,系统分辨率为１４位。     

Fast, high bit number pattern generator for electron and ion beam lithographies

High resolution electron and ion beam lithographies, fundamental tools for nanofabrication and nanotechnologies, require fast and high precision (high bit number) pattern generators. In the present work a solution for increasing the bit number, and preserving the speed of the system, is presented. A prototype with effective 18 bit resolution and with a write speed as fast as 10 MHz has been successfully tested: details of the adopted hardware solution are presented and described. This solution is very general and can be used in all those applications that require the generation of control voltages with an high bit number (high precision) at high speed, such as, for example, the scanning probe microscopy and nanomanipulation. Software solutions for increasing the data transfer efficiency are also presented; the aim of the adopted solutions is to preserve the flexibility and adaptability of the pattern generator to different writing strategies.     

Micro circular path measurement of two-axis stage using a machine vision system and the application

Usually, verifying the 2D positioning accuracy of a multi-axes stage is not easy. This is because there is little such a device to measure the 2D path directly in micron accuracy. This paper studies on a measuring method for a micro circular 2D path precisely. A machine vision technique is used to trace the moving path of two-axis stage. This method is compared with the ball-bar system, which is commonly using in CNC machine tool companies for inspecting the performance of circular motion movement. However, it is not common to measure a small circular moving path as less than 0.1?mm diameter. The machine vision system is used to trace a target on the two-axis stage moving. To improve the target imaging quality and resolution, a zoom lens is used in this test. The accuracy of this method depends on the CCD resolution and the lens optics. This technique will be useful to trace a small object in the 2D micropath in real time accurately. Also, this method can be one of those that measure the positioning error vector in the working volume of CNC machine tool.     

高精度旋转变压器编码器电路的研制

作者基于RDC2S80解调芯片设计出一种硬件补偿型高精度旋转变压器编码电路,可将其角度测量分辨率由13位提高到15位,并且已成为地应用于某无刷直流力矩电动机驱动的高性能伺服系统中。     

一种基于FPGA的位同步信号的实现

同步是通信系统中非常重要的一个实际问题,是保证整个通信系统进行有序而可靠工作的技术支撑。在数字通信系统中,除了载波同步外,还需要实现位同步。实现位同步的方法主要有滤波法和锁相法,位同步锁相法的基本原理和载波同步的原理基本类似。本文设计了一种数字锁相法位同步提取方案,分析了位同步提取原理,阐述了实现方案和模块设计的方法,在MaxplusⅡ下完成编译、综合、仿真、下载到FPGA芯片等功能。仿真及试验表明,设计稳定可靠,且能够满足要求。