圆光栅测角误差实时补偿方法研究 |
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引用本文: | 孙秀照,雷贤卿,王笑一.圆光栅测角误差实时补偿方法研究[J].机电工程,2023(10):1633-1640. |
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作者姓名: | 孙秀照 雷贤卿 王笑一 |
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作者单位: | 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51775172); |
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摘 要: | 误差补偿是提高圆光栅测角精度的常用手段。一些机床和精密仪器由于没有位置测量元件误差补偿功能,无法进行圆光栅的误差在线补偿。针对这一问题,提出了一种中继式的圆光栅测角误差实时补偿方法。首先,分析了圆光栅测角误差的补偿原理,建立了谐波拟合函数和圆光栅测角误差补偿模型;然后,进行了误差补偿模块的硬件选型,设计了以差分芯片为核心的信号转换电路,包括差分信号转单端信号电路和单端信号转差分信号电路,开发了误差补偿模块的嵌入式软件,将所设计的误差补偿模块插入到圆光栅的信号输出通道,建立了基于中继式误差补偿模块的试验系统;最后,采用雷尼绍校准装置采集了圆光栅的原始误差数据,使用谐波函数对测角误差数据进行了拟合,应用误差补偿模型,利用误差补偿硬件模块,对圆光栅测角误差进行了在线补偿试验。研究结果表明:对测角误差最大值为134.59″的圆光栅进行补偿后,其误差最大值可减小到12.62″,可见采用误差实时补偿方法可以显著提高圆光栅测角精度。
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关 键 词: | 伺服控制系统 角度位置反馈装置 精密仪器 圆光栅测角精度 误差补偿模型 硬件补偿 谐波函数 |
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