5米精密丝杠磨床传动链误差补偿技术

本文对５米精密丝杠磨床传动链误差实时测量与补偿控制方法进行了研究．硬件上用８０９８单片机作为控制器，软件上用数字比相法对传动链误差进行测控，从而提高加工精度．     

温度对精密定位工作台的影响及其补偿

温度变化对于大行程、高精度精密定位平台的精度有较大的影响,为此,提出了一种基于定位工作台热膨胀模型的实时温度补偿方法.试验结果表明,该补偿方法可将因温度影响而产生的工作台漂移均方根值降低80％以上,并且方法简单可靠,易实现实时补偿,能有效提高定位工作台的实际精度.     

数显机床的非线性定位误差补偿系统

通过对装有光栅数显装置的机床及测量设备工作台定位误差的检测分析，提出了一种非线性定位误差在线补偿方法，并设计研制了一套具有非线性误差在线补偿的光栅数显系统，利用这套系统对机床工作台进行补偿前后的实测数据显示，可将系统定位精度提高一个数量级。     

车削加工误差分析及其微机实时补偿

本文详细分析了影响车削加工误差的几个主要因素。其中采用移动热源法计算了工件的热膨胀,利用热弹性理论和回归分析推导了刀具热变形的计算公式,采用误差分离技术得到了刀架直线运动轨迹在水平面内偏离理想轨迹的误差,并且实测了机床的热变形。在以上工作的基础上,应用微机对影响车削加工精度的主要误差进行了实时补偿,取得明显效果。该方法在不增加任何辅助设备的条件下,可以方便地控制数控车床的加工精度,具有使用简便,便于推广等特点。     

精密定位中的激光干涉测量误差分析

高精度定位平台通常以激光干涉仪为测量基准.根据测量原理,激光干涉仪的测量误差应为定位平台误差的1/3～1/2,这样才能保证测量结果的可信性.为此,对影响激光干涉仪测量精度的诸多因素作了分析,并在分析的基础上进行误差计算.计算结果表明,激光干涉测量系统的综合误差为12.3 nm,满足定位平台的精度要求,二者在精度上能很好匹配.     

PSD空间定位的非线性误差补偿模型及归一化

PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件，因而具有广泛的应用前景.但在光照度变化条件下，输出信号存在非线性飘移，因而影响了作为位置检测传感器的检测精度，尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题，提出了一种PSD位置传感器的非线性误差补偿方法.该方法针对目标的空间距离变化所产生的PSD输出非线性飘移，采用归一化模型进行误差修正，很大程度上改进了PSD的输出一致性，使基于PSD的3D测量系统性能得以提高.     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床－夹具－工件－刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来,本文介绍了一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件件而进行误差分离的新技术,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度。     

基于ITO图形短路检测仪的精密运动平台的设计与分析

随着现代制造技术的飞速发展,对精密运动平台的精度性能要求越来越高.通过对机架结构和驱动方式的对比分析,以及对滚动导轨和滚珠丝杠的选型分析,设计出了可供使用的ITO图形短路检测仪精密运动平台.重点分析了滚动导轨的位移分辨率,提出了提高工作台位移分辨率的主要措施.对比了工作台配磨前后的精度,并将其运用到实际的生产设备中,得出了精度的实验数据,证明了该运动平台的精度符合设计要求,验证了该平台的可实用性,对以后进行大尺寸、高精度运动平台的研究奠定了基础.     

Error compensation for precision machine tools

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基于实时位置补偿直接驱动XY平台轮廓控制

永磁直线同步电机驱动XY平台系统在跟踪自由曲线时轮廓精度会受轨迹时变性的影响,系统中存在的周期性扰动也会降低轮廓加工精度.针对上述问题,采用适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差计算算法,建立可用于自由曲线跟踪的XY平台的实时轮廓误差模型.利用实时位置补偿与交叉耦合控制相结合的控制方法减小轮廓误差.单轴系统采用IP积分-比例控制与速度前馈控制相结合的复合控制器.理论推导与仿真结果表明,该方案能够有效地提高系统的轮廓精度,同时能较好地抑制系统周期性扰动的影响.     

双星定位系统中星历误差的分析与研究

为了研究星历误差对双星定位系统定位精度的影响,根据双星定位系统定位的数学模型,分析各种测量误差对系统定位精度的影响,推导出了差分定位体制下系统的定位误差模型.重点研究了星历误差对其定位精度的影响,并推导出了其数学误差模型,得出系统经过差分修正后较大的星历误差可等效于一个较小的测距误差的结论,并在一定条件下给出了其仿真结果,从而揭示了星历误差影响系统定位精度的规律.研究结果为分析其他误差因素对其定位精度的影响奠定了基础.     

基于模糊扰动补偿的直接驱动XY平台轮廓控制

为了削弱永磁直线同步电机XY平台轮廓误差模型相对复杂、系统未知干扰多以及参数不确定对轮廓加工精度的影响,实现XY平台的高精度轮廓控制,在单轴控制器上设计了基于模糊控制方法及干扰观测器技术的模糊扰动补偿器,同时采用了适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差算法,建立可用于自由曲线跟踪的XY平台实时轮廓误差模型.基于模糊扰动补偿器的控制系统能够较好地抑制外部扰动,同时有效地提高轮廓精度.仿真结果表明,所设计的控制系统具有较强的抗扰性和较高的轮廓精度.     

基于椭圆拟合误差补偿算法的数字磁罗盘

设计了一种基于磁阻传感器和加速度计的低成本的电子罗盘导航系统。介绍了电子罗盘的工作原理,并给出了航向角的计算方法,同时对电子罗盘的影响因素进行了说明。在利用硬件对采集的数据进行滤波处理以提高精度的同时,还采用了基于椭圆拟合误差补偿方法对磁罗差进行补偿。试验结果表明:椭圆拟合误差补偿方法补偿效果显著,系统性能稳定,适合于低速的便携导航应用。     

精密离心机主轴回转误差对工作半径的影响

介绍了主轴回转误差引起的回转中心与回转轴心误差的基本概念,指出离心机工作半径的起测点是主轴某截面的瞬心而不是几何中心,分析了主轴回转误差中一次谐波误差对离心机瞬时工作半径的影响程度. 在主轴上下两个截面上安装4个位移传感器测试主轴的回转误差,这种方法克服了以往不能测试一次谐波误差的缺点,最后得出了由回转误差引起的瞬时工作半径误差.     

基于支持向量机的静压转台热误差补偿

在一般补偿器的硬件中无法运行MATLAB等第三方工具软件的代码,导致大多模型不能被应用于机床热误差的实际补偿.为了提高误差建模效率,降低对补偿系统硬件的要求,提出静压转台热误差实时补偿方法. 该补偿方法以支持向量机（SVM）为核心算法,分别使用鱼群算法和狼群算法对支持向量机的核心参数进行前期和后期优化,在保证预测精度的前提下提升建模效率. 通过离线训练MATLAB筛选出支持向量导入到开发的补偿软件中,利用用于过程控制的对象连接与嵌入（OPC）方式对热误差实施实时在线补偿. 与传统多元线性回归建模方式对比,可以看出该模型在精度和效率上均较优.补偿实验的结果表明,转台的轴向误差由原来最大为40 μm降低为约10 μm,转台的加工精度提高了75%,验证了所提出补偿方法的有效性.     

基于同步补偿法的精密温度测控系统设计

设计了一种高精度温度测控系统。在恒流源测温电路中接入基准电阻作为系统测温的零度基准,放大电路对基准电阻与铂电阻两端的电压差进行放大;采用同步补偿法,在测温电路中接入采样电阻以获取A/D转换所需的参考电压,消除了恒流源电流的波动对系统测温性能的影响;通过分段线性化的方法对铂电阻测温的非线性进行补偿。基于MAX1968构建了高集成度的TEC驱动电路,采用增量式PID控制算法实现高精度的温度控制。实验结果表明,系统测温标准差为0.024℃,控温精度为±0.119℃。     

基于水印的视频误码掩盖方法

提出一种适用于无线信道的视频误码掩盖方法，利用数字水印来隐藏运动矢量信息，解码端比较提取到的运动矢量与视频解码得到的运动矢量来进行误码检测，进而利用提取得到的运动矢量对错误块进行时域误码掩盖，同时结合编码器设计了相应的水印嵌入算法．实验结果表明。在误码环境中，使用所提出的视频抗误码方法显著提高了误码定位的准确性；利用水印嵌入的运动矢量信息进行误码掩盖。在信道误码率小于10^-3时，较一般误码掩盖方法的恢复视频质量PSNR提高2～3dB．