时栅数控转台空间回转位置预测方法研究

时栅传感器利用时空变换技术将空域信息变换到时域,以时间测量空间位移.为了研制高精度时栅数控转台,减少动态位置反馈误差,提出了一种回转位置预测测量新方法,利用时空变换技术将时域信息返回到空域.利用时间序列理论对时栅测量值进行建模,从而预测出数控转台未来一段时间内的位置值,并利用当前测量值对前一次的预测误差进行实时修正.介绍了测量数据建模方法和预测系数估计算法.为了验证位置预测方法的有效性,设计了一套动态实验系统.实践证明,数控转台的角位移预测误差为±2″,实现了精密位置预测.     

基于FPGA的100Msps高速数据采集系统设计

本文设计了一套可以达到100Msps的数据采集、处理系统。系统采用现场可编程门阵列作为控制器件,利用现场可编程门阵列并发特性提高系统的速度,内置先入先出,利用通用串行总线芯片可实现高速传输采集数据。本系统具有数据采集、实时显示的功能,能够满足高速、实时性要求高等场合需要。     

基于误差传递理论及误差修E技术的高精度蜗轮母机研制

为了精化普通滚齿机,研制高精度蜗轮加工机床,利用传动误差传递理论,对机床传动链各环节进行了误差的分解与分析,提出一套针对滚齿机传动链环节的系统修正方法.以研制的机床测量系统为测试手段,根据精密测量和误差频谱分析结果,找出滚齿机的3个主要误差来源:锥齿轮引入的短周期误差、工作台蜗杆引入的短周期误差和工作台蜗轮引入的长周期误差.然后利用计算机辅助制造技术加工偏心轮和凸轮,对机床的各主要大误差环节逐一进行针对性的误差修正.经过多次"测试一修正一再测试"过程,最终机床的现场测试结果为:传动误差7.55″,周期误差4.23″,累积误差3.41″,试验表明已将一台普通滚齿机修正精化成为具有国内领先水平的高精度蜗轮母机.     

基于时栅的直驱转台误差分析与建模

基于时栅的直驱转台是一种新型零传动数控转台,可分析直驱系统的误差源。利用齐次坐标变换的方法分析并给出了转台转动副的几何误差模型,并根据摩擦与速度的稳态关系建立Stribeck摩擦的数学模型。本文进行的误差分析和误差建模可为其它类型的多轴转台的误差建模研究提供参考。     

基于CPLD和USB2．0的机械传动误差测试系统

简要介绍了机械传动误差的测试方法分类,分析了数字量计数法的优点,给出了误差测量系统FMT的系统框图。FMT系统中采用CPLD芯片来实现整个误差采集功能,同时增加了可控分频器模块来实现对信号处理的控制,这样就增强了系统的柔性。FMT系统选用CY7C68013来实现USB2．0传输模块,它可以满足高速采集系统传输需要。     

基于时间序列的时栅数控转台动态建模研究

时栅运用到全闭环数控转台作位置检测传感器时,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换成空域信息。利用时间序列对时栅数控转台的动态特性进行建模,依据一系列过去测量值预测下一采样时刻角位移,将原本等时采样的绝对式角位移转换为全闭合数控系统需求的等空间增量式连续脉冲。介绍了动态模型选择标准、参数估计、模型检验的原理和算法。采用当前预测值对上一次预测误差进行实时修正,以消除累计误差保证测量精度。实验证明了采用动态模型预测算法能保证动态数控角位移测量误差控制在±3″以内,实现了精密动态全闭环角位移测量。     

“计量技术基础”课程教学的改革与探索

"计量技术基础"是测控技术与仪器专业的一门专业必修课程,在分析本课程在教学中存在问题的基础上,对"计量技术基础"课程在教学方法、教学手段、实验教学及在教学评价体系方面进行改革与探索。通过改革,丰富了教学内容,改进了教学方法,提高了教学效果,培养了学生分析问题和解决问题的能力。     

时栅位移传感器示值误差测量不确定度分析及评定

时栅位移传感器（或称时栅）作为一种新型的测角传感器,对它的精度评定没有可供直接采用的标准或规范。本文以JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》为依据,以时栅示值误差的校准方法出发,对影响时栅的不确定度因素加以分析,确定了时栅不确定度的评定方法,并根据测量数据对时栅不确定度进行了评定。被校准时栅的不确定度U=0．6”,k=2。     

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的测量精度及分辨率,提出了一种基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统;系统包括硬件电路设计和软件设计;硬件电路以STM32F4内核处理器芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心,集成了信号调理、信号处理等电路模块;运用高频时钟脉冲插补时栅位移传感器感应信号和参考信号之间的相位差,通过软件设计控制信号的采集和处理,实现了相位检测;经实验验证,采用以STM32F4为核心的时栅信号处理系统后,时栅位移传感器的角度误差峰峰值达到2.4”,实现了高精度、高分辨率的时栅角位移测量.