精密定位装置光栅倾斜时的定位精度

介绍了激光莫尔信号精密定位装置中光栅倾斜时莫尔信号的位移特性,给出了光栅倾斜时差动式和修正式精密定位方法、定位精度的计算机仿真计算结果,说明了装置中光栅设定的角度倾斜如何影响精密定位装置的定位精度。     

基于RBF模式分类器精密定位控制研究

由于不同类型的精密定位装置存在着机械传动性能上的差异,使得激光莫尔信号的变化无法用统一的数学模型描述,据此本研究利用一级修正莫尔信号在相平面中的疏密分布特性,在聚类分析基础上设计RBF神经网络模式分类器,将精密定位控制问题转化为莫尔信号在相平面中的归类问题.实验表明该方法能够准确地辨识出定位过程中的不同状态模式,并由此实现了大步快速驱动与细分步驱动相结合的定位技术.     

基于激光莫尔信号精密定位装置的高速高精度定位控制

介绍了激光干涉莫尔信号差动式精密定位方法，提出了精密定位装置的粗控和微控两段式控制方式。扩大了装置的定位控制范围，又有效地缩短精密定位时间。实现装置宽控制范围的高速高精度控制。     

莫尔条纹信号在精密检测与定位中的应用

介绍了一种基于莫尔条纹信号的精密检测定位系统。系统以工业控制计算机为核心 ,采用差动莫尔技术 ,进行高精度检测及自动定位 ,具有抗干扰能力强 ,检测灵敏度高等特点。实验结果表明精密定位装置可达± 0 .1μm的定位精度 ,对集成电路制造技术等精密加工工程领域具有重要的实用价值     

衍射光栅超精密位移定位检测新方法

光栅干涉仪测量是精密位移检测系统中常用的检测方法,具有较高的检测分辨率。为进一步提高光栅干涉仪位移检测分辨率,通过对光栅干涉条纹信号的分析,提出了一种基于衍射光栅相位移动的超精密位移定位检测新方法。采用衍射光栅作为测量元件,通过在经典的衍射光栅位移检测系统中加入光电传感器的相位运动,改变衍射光栅系统的接收相位。其方法是调整光栅干涉仪系统,使得传感器接收视场中只有两个条纹;在目标定位运动台的最后定位阶段,使接收系统的光电传感器在检测视场的两个干涉条纹间进行移动,即改变了光栅干涉仪的接收相位。这种位移检测方法突破了检测元件本身的物理限制,在理论上可以获得亚纳米级以上的超高位移检测分辨率。依据相位移动原理,搭建了具有相位移动功能的光栅干涉仪超精密位移检测定位系统。通过定位检测试验证明了所提方法的有效性。     

基于平面磁场的双列结构绝对式时栅传感器研究

针对绝对式位置传感器编码复杂和加工工艺要求较高的问题,本文提出了一种基于平面磁场的双列结构绝对式时栅位移测量新方法.研究采用两列不同极距的"几"字型结构定尺绕组产生运动磁场,通过动尺电磁感应方式构造两列空间位移信号,建立两列空间位移信号相位差与运动位移的线性映射关系,通过粗通道定位和精通道测量实现绝对式位移测量.通过理论推导和模型仿真分析证明了绝对式位移测量方法的正确性.制作了PCB传感器样机进行了实验研究,结果表明传感器通过修正后定位精度可达到±9.6μm.此绝对式时栅位移传感器不仅具有结构简单,成本低廉等优势,还有效克服了传统绝对式位置传感器编码复杂和加工工艺要求较高的问题,可应用于复杂机电系统实现精密绝对定位,具有重要应用价值.     

传动链动态测试系统

传动链动态测试系统采用“传动测试及精密定位技术”，对传动链传动误差进行动态检测。以位移检测为基本检测对象，应用嵌入式微机技术和高速A／D变换技术，采用测量细分方法对正弦波光栅传感器的信号进行了200倍以上细分和辩向，并实时地跟踪光栅莫尔信号幅值的变化，最大限度地消除了莫尔信号幅值变化所产生的细分误差。     

纳米精密磁悬浮二维定位平台的研究

对纳米超精密磁悬浮二维定位平台进行了研究,平台采用共平面结构设计模式、磁悬浮驱动方式。在分析了永磁阵列长度、线圈电流和悬浮位移对悬浮稳定性的影响的基础上,确定了精密磁悬浮二维定位平台的主要参数,并进行了动态响应仿真,仿真结果表明所提出的设计方案能满足系统精密定位要求。     

柔性机械臂用压电驱动器实现精密定位控制的研究——解析模型、作业空间和可操作性分析

本文提出了利用柔性机械臂的柔性并通过压电驱动器实施精密定位，实现微位移和微力操作的思想．为此针对二连杆柔性机械臂建立了其微位移、微力操作的解析模型，并理论和仿真分析其可达作业空间能力及其可操作性．通过应用例子仿真研究表明方法的有效性，拓宽了压电驱动器应用于柔性机械臂振动控制的思想     

柔性机械臂用压电驱动器实现精密定位控制的研究——解析模型、作业空间和可操作性分析

本文提出了利用柔性机械臂的柔性并通过压电驱动器实施精密定位，实现微位移和微力操作的思想．为此针对二连杆柔性机械臂建立了其微位移、微力操作的解析模型，并理论和仿真分析其可达作业空间能力及其可操作性．通过应用例子仿真研究表明方法的有效性，拓宽了压电驱动器应用于柔性机械臂振动控制的思想     

基于FPGA的精密离心机光栅信号细分系统

介绍一种基于FPGA的精密离心机光栅信号细分系统。说明了光栅信号的产生过程和基本处理方法,提出了一种综合EDA技术与光栅莫尔条纹电子学细分技术的设计方案。通过VerilogHDL实现该系统的主要设计,并利用ISE软件进行了仿真试验。试验表明,该系统具有捕捉速度快、跟踪精度高、相位误差小、成本低廉等特点。     

基于压电效应的激光测振仪校准理论方法研究

在动态测试与校准领域,激光测振技术已经成为动态测试与校准的重要手段,其性能直接影响测量结果,因此对激光测振仪的校准技术研究显得尤为重要。本文提出了一种基于压电效应的激光测振仪的校准方法,设计以压电梁为敏感元件的测试系统,通过理论分析,建立了压电梁的动力学有限元模型,使用ANSYS软件,施加不同的载荷约束,模拟激光测振仪的振动测量环境。仿真结果显示,压电梁的输出响应快、延迟小,无论是直流偏置还是交流激励,激励信号与仿真压电梁输出的位移信号的相对误差都小于1％,实现压电梁对测量光直接进行频率调制,能够对激光测振仪的动态性能进行标定,并提高校准效率和适用范围,为激光测振仪校准技术的进一步研究提供了方法。     

超磁致伸缩智能构件的位移控制系统设计与仿真

由于超磁致伸缩材料（GMM）内在的迟滞特性会引起智能构件的定位误差,并且其迟滞现象具有输入和输出一对多,输出随输入频率变化的特点,提出一种基于神经网络实现GMM智能构件动态迟滞建模方法。通过所建立神经网络实现GMM 智能构件逆迟滞模型,结合PD反馈控制器,实现智能构件的实时精密位移控制。在Matlab平台上进行仿真,结果表明所建立控制策略能消除GMM智能构件迟滞非线性的影响,实现了GMM智能构件的精密位移控制目的。     

圆柱工件同轴度非接触测量方法

应用精密激光位移测量技术、电机控制技术,结合精确的信号处理技术,设计了圆柱工件同轴度非接触测量系统,并推导了同轴度误差的计算方法,阐述了系统的组成和总体结构,并通过实验对测量系统进行了验证。     

ADC参数对光栅莫尔信号细分影响研究

莫尔信号细分是光栅传感器应用的必要环节,幅值分割法是实现莫尔信号细分的重要手段.为减小信号质量对细分结果造成的影响,误差补偿成为细分实现过程中必不可少的单元.本文针对数字式幅值细分方法开展研究,针对ADC参数对光栅莫尔信号误差补偿和细分效果的影响进行分析,建立ADC参数与莫尔信号直流补偿、幅值补偿和细分倍数之间的量化模型,设计并开展了直流和幅值补偿效果实验.研究结果表明:不同位宽的ADC对莫尔信号误差补偿和细分效果的影响不同,在本文模型的基础上,ADC位宽应提高1 bit～2 bit.研究成果对于莫尔信号数字式幅值分割细分系统的工程实现具有一定的指导意义和参考价值.     

改进的RSSI质心定位算法

近年来,随着物联网技术的不断发展和基于位置的服务快速增长,室内定位技术已经得到了越来越广泛的关注。然而由于室内环境复杂多变,受反射,折射,衍射及多径衰减影响,使得无线信号波动较大,定位结果容易产生偏差。针对该问题,本文提出了改进的RSSI质心定位算法。本方法经过卡尔曼滤波器对原始信号去噪处理,由信号加权求出位置坐标,根据速度对位置来进行优化。通过仿真和实际测试结果表明,在实际室内环境中,改进的RSSI质心定位算法具有较高的定位精度。     

三维焊接坡口轮廓图像测量系统

开发了一种三维焊接坡口轮廓图像测量系统,该系统基于光栅莫尔条纹投影原理,由LD、光栅副、滤光片、面阵CCD（Charged coupled device）及DSP图像信号处理等部分组成。分析了在恶劣的焊接现场条件下,莫尔条纹投影到焊接工件表面的噪声产生机理,提出并采用了中值滤波方法对采集的原始激光焊缝图像信号进行平滑处理。由CCD采集到的焊接坡口表面变形的莫尔条纹二维激光图像,经过图像信号处理软件后恢复焊接坡口的三维轮廓图像,获得焊缝中心、深度、宽度等参数的精确尺寸信息。该测量系统经过在轻便型焊接机器人上试用,其测试精度、实时性基本能满足要求。实验结果表明该方法简单可靠、效果明显。     

差动电容式位移传感器的仿真研究

设计了一种差动电容式位移传感器,主要对传感器的数学模型及电容检测电路进行了仿真研究.其中检测电路设计主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.最后利用Matlab/Simuink软件对所设计的系统进行仿真,并分析了传感器性能.仿真研究表明,传感器及其检测电路具有合理性,测量范围内具有很好的线...     

激光三角法在物面倾斜时的测量误差研究

相比传统的触针式测量,激光位移传感器因其高精度和非接触式测量的优点,在机械工程中已广泛使用。鉴于激光三角法的设计原理,当工件产生倾斜角时,激光位移传感器会产生误差。通过激光位移传感器、精密电移台、精密旋转台构建了实验测量系统,对测量数据使用Matlab进行分析,所用电移台的重复精度小于5μm,测得了不同倾斜角度下激光传感器的误差,用最小二乘法拟合进行了误差补偿。实验证明：误差标定后,激光传感器在测量倾斜物面时仍能保证高精度。     

无传感器磁轴承转子位置自检测原理研究

本文主要介绍了一种无传感器磁轴承转子位置自检测的方法,该方法不需要专用的位移传感器.由于线圈的电感是转子位移的函数,故其两端的电压也为转子位移的函数,在磁轴承系统的线性功率放大器的输入端注入一高频信号作为转子位置的测试信号,将线圈端电压经过谐振电路来提取含有位置信号的高频电压信号,再将电压信号进行精密半波整流后得到脉动的直流信号,最后通过低通滤波器得到平滑的转子位移直流信号,由PID控制器转换为转子位移的控制信号,仿真试验证明了该方法的可行性.