面向对象的数控机床XY工作台动态定位误差分析与建模

为研究切削力和速度共同影响下对数控机床XY工作台动态定位误差的影响规律,全面分析了XY工作台在切削力影响下的动态误差特性。建立了由滚珠丝杆组件、导轨系统、工作台台面和摩擦力等误差源所引起的动态定位误差分量精确计算模型,推导了XY工作台动态定位误差理论模型。根据其理论模型可知,切削力、运动速度和摩擦力是导致XY工作台动态定位误差的主要来源。通过对切削力下动态定位误差理论模型计算和仿真分析,验证了该理论模型的有效性,证明了切削力对工作台的动态定位误差存在影响,且在不同切削力下工作台运动速度为4mm/s时动态定位误差最小,将该速度定义为最佳运动速度。其研究结果为建立数控机床的定位误差预测与补偿模型,提高加工精度奠定了良好基础。

数控机床XY工作台动态定位误差分析与建模

为了研究不同运动速度下数控机床XY工作台动态定位误差的变化规律,详细分析了XY工作台运动速度和摩擦特性影响下的的动态定位误差来源,建立了光栅测量系统、滚珠丝杆组件、导轨系统制造、安装质量和摩擦力等误差源引起的动态定位误差分量精确计算模型,搭建了实验装置,测量了在所需运动速度下的俯仰角和偏摆角,精确计算了工作台的定位误差值,同时分析了XY工作台动态定位误差受运动速度影响的变化规律。根据实验结果可知,文章研究的数控XY工作台动态定位误差受到运动速度影响,不同运动速度下的动态定位误差不同,存在着最佳测量速度,为提高数控机床的动态加工精度和在机测量系统的测量精度打下良好的理论基础。

基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准技术的研究

激光跟踪仪作为大尺寸精密坐标测量仪器,其动态定位误差精度备受关注。而其校准技术还停留在静态校准和动态跟踪性能校准的状态下。在少有对激光跟踪仪动态定位误差校准的前提下,通过对激光跟踪仪的误差分析,提出了基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准方法,并对校准模型中运动目标的规律和运动轨迹进行了分析,设计了激光跟踪仪校准实验。实验结果论证了校准方案的可行性和必要性,对最大测量速度赋予了更为详细的定义。

基于智能手机GNSS伪距定位的运动距离和速度确定

准确确定运动距离和速度有着重要的实际应用价值。使用智能手机GNSS观测值进行伪距单点定位,分别采用位置差分法和移动平均法,对手机的单点定位坐标进行修正,基于修正坐标计算运动距离和速度。结果表明,以手机作为流动站,无论采用高精度GNSS接收机(大地测量型)还是手机(导航型)作为基准站,位置差分改正后均无法显著提高流动站手机定位精度,这与手机端伪距单点定位(含对流层和电离层模型改正)误差的组成有关,即误差的主要部分为流动站与基准站间的非公共误差,无法通过差分消除;对手机的单点定位坐标序列进行移动平均,能显著改善坐标精度,由此计算得到的距离和速度与参考值相比,距离误差小于15 m(总距离约4 km),速度误差小于0.65 m/min(速度值为80~150 m/min),其精度与商业化运动手表的数据精度相当。

Characteristics of Multipath Effects in GPS Dynamic Deformation Monitoring

ABSTRACT The multipath has long been considered a major error source in GPS applications .The characteristics 0f the GPS signal multipath effects are analyzed. based on which an experiment that considers the characteristics of dynamic deformation monitoring has been carried out. The solution results of observation data in two successive days are processed by a method,which combines the wavelet filtering and the differential correction betweentwo successive days. The research demonstrates that the multipath errors have stronger repeatability on successive days;after significantly mitigating the influence of multipath effects,the accuracy of three-dimensional positioning for GPS dynamic deformation monitoring can attain the mm level,an obvious accuracy improving particularly invertical component.The characteristics of GPS signal multipath,th eexperimental scheme and the qualitative and quantitative analysis of results are detailed.