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圆光栅测角误差实时补偿方法研究
被引量:
2
1
作者
孙秀照
雷贤卿
王笑一
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第10期1633-1640,共8页
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,...
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
下载PDF
职称材料
新型圆光栅测角误差补偿方法及其应用
被引量:
11
2
作者
于连栋
鲍文慧
+2 位作者
赵会宁
贾华坤
张润
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1719-1726,共8页
在实际工业应用中,环境温度变化是便携关节式坐标测量机中旋转轴系测角精度的主要误差源。为了消除环境温度对旋转轴系测角精度的影响,本文提出了一种新型圆光栅测角误差补偿方法,即建立含有环境温度影响因子的圆光栅测角误差补偿模型...
在实际工业应用中,环境温度变化是便携关节式坐标测量机中旋转轴系测角精度的主要误差源。为了消除环境温度对旋转轴系测角精度的影响,本文提出了一种新型圆光栅测角误差补偿方法,即建立含有环境温度影响因子的圆光栅测角误差补偿模型。利用谐波方法建立在特定温度下的圆光栅测角误差补偿模型,利用多项式方法建立谐波系数与环境温度之间的函数关系。最后,以14℃下的实验数据为验证数据,分别代入到传统谐波误差补偿模型和本文提出的模型中。实验结果表明,相对于传统谐波误差补偿模型,使用本文提出的模型补偿后圆光栅的测角精度提高4倍左右,修正后的残差峰峰值在2″以内,能够有效地补偿10~40℃下圆光栅的测角误差。
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关键词
精密
测
量
圆光栅测角
测
角
误差
谐波补偿
多项式
下载PDF
职称材料
测角误差的自适应分段多项式补偿方法研究
3
作者
代小林
何永琦
+1 位作者
谢俊翔
刘柏君
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第11期112-115,共4页
针对圆光栅制造工艺和安装误差引起的圆光栅测角误差标定问题,提出了一种基于最小二乘法的自适应分段多项式拟合方法。通过设计区间自适应增长策略,在限制各拟合点最大拟合误差的条件下,将整个拟合区间分段,针对不同拟合区间采取不同阶...
针对圆光栅制造工艺和安装误差引起的圆光栅测角误差标定问题,提出了一种基于最小二乘法的自适应分段多项式拟合方法。通过设计区间自适应增长策略,在限制各拟合点最大拟合误差的条件下,将整个拟合区间分段,针对不同拟合区间采取不同阶数多项式进行拟合。通过实验采集了某转台圆光栅的测角误差,用提出的拟合方法进行了实验验证。结果表明该拟合方法具有更高的拟合精度,拟合过程简单,易于软硬件实现。
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关键词
圆光栅测角
误差
转台标定
最小二乘法
分段多项式拟合
谐波拟合
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职称材料
题名
圆光栅测角误差实时补偿方法研究
被引量:
2
1
作者
孙秀照
雷贤卿
王笑一
机构
河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第10期1633-1640,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775172)。
文摘
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。
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
Keywords
servo controller
angular position feedback device
precision instruments
angle measurement accuracy of circular grating
error compensation model
hardware compensation
harmonic function
分类号
TH712 [机械工程—测试计量技术及仪器]
TH741 [机械工程—光学工程]
TG82 [金属学及工艺—公差测量技术]
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职称材料
题名
新型圆光栅测角误差补偿方法及其应用
被引量:
11
2
作者
于连栋
鲍文慧
赵会宁
贾华坤
张润
机构
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1719-1726,共8页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(No.2013YQ220893)
111计划项目(No.B12019)
+1 种基金
国家自然科学基金资助项目(No.51875165)
国家自然基金青年基金资助项目(No.51805139)
文摘
在实际工业应用中,环境温度变化是便携关节式坐标测量机中旋转轴系测角精度的主要误差源。为了消除环境温度对旋转轴系测角精度的影响,本文提出了一种新型圆光栅测角误差补偿方法,即建立含有环境温度影响因子的圆光栅测角误差补偿模型。利用谐波方法建立在特定温度下的圆光栅测角误差补偿模型,利用多项式方法建立谐波系数与环境温度之间的函数关系。最后,以14℃下的实验数据为验证数据,分别代入到传统谐波误差补偿模型和本文提出的模型中。实验结果表明,相对于传统谐波误差补偿模型,使用本文提出的模型补偿后圆光栅的测角精度提高4倍左右,修正后的残差峰峰值在2″以内,能够有效地补偿10~40℃下圆光栅的测角误差。
关键词
精密
测
量
圆光栅测角
测
角
误差
谐波补偿
多项式
Keywords
precision measurement
circular grating angle measurement
angle measurement error
harmonic compensation
polynomial
分类号
TB922 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
测角误差的自适应分段多项式补偿方法研究
3
作者
代小林
何永琦
谢俊翔
刘柏君
机构
电子科技大学
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第11期112-115,共4页
文摘
针对圆光栅制造工艺和安装误差引起的圆光栅测角误差标定问题,提出了一种基于最小二乘法的自适应分段多项式拟合方法。通过设计区间自适应增长策略,在限制各拟合点最大拟合误差的条件下,将整个拟合区间分段,针对不同拟合区间采取不同阶数多项式进行拟合。通过实验采集了某转台圆光栅的测角误差,用提出的拟合方法进行了实验验证。结果表明该拟合方法具有更高的拟合精度,拟合过程简单,易于软硬件实现。
关键词
圆光栅测角
误差
转台标定
最小二乘法
分段多项式拟合
谐波拟合
Keywords
angular measurement error of circular grating
turntable calibration
least square method
piecewise polynomial fitting
harmonic fitting
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
圆光栅测角误差实时补偿方法研究
孙秀照
雷贤卿
王笑一
《机电工程》
CAS
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
新型圆光栅测角误差补偿方法及其应用
于连栋
鲍文慧
赵会宁
贾华坤
张润
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
11
下载PDF
职称材料
3
测角误差的自适应分段多项式补偿方法研究
代小林
何永琦
谢俊翔
刘柏君
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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