基于PCSF算法的扭矩测量过程导致的角度测量误差补偿

基于立式桶状精密减速器高精度检测仪现有结构,研究了测量扭矩引起仪器形变进而导致角度测量误差的现象及其规律。提出了扭矩、刚度和角度三结合标定方法,设计了基于加载扭矩变化的仪器刚度在线校准装置。基于PCSF算法实现了仪器刚度导致角度测量误差的实时专项补偿。解决了加载的测量扭矩变化影响仪器角度测量精度的难题。实验结果表明,补偿后扭矩变化导致的角度测量误差在±2″以内。

基于状态方程磁电编码器角度误差主动监督补偿方法研究

针对磁电编码器角度值易受到高频噪声影响,影响角度值输出精度问题,提出了一种基于卡尔曼滤波器及运动状态方程角度值误差主动监督补偿方法。为了降低角度值观测噪声,采用基于运动学状态方程角度值观测方法,有效抑制了磁电编码器角度值观测噪声;提出了基于神经元角度值误差自适应补偿方法,实现了角度值误差观测的自适应收敛过程。针对角度值误差收敛速度缓慢问题,采用基于卡尔曼滤波器角度值误差主动监督补偿方法,调节误差补偿系数进而提高角度值观测误差的收敛速度,经过实验证明所提方法的有效性,在角度值过零点位置的大角度跳变工作位置,采用跟踪性能较好的状态误差调节系数保证了角度值跟踪的一致性。在角度值平滑跟踪状态下,采用所提方法角度值精度从±3°提高到了±0.082°。

补偿角度算法纠正放射治疗摆位旋转误差

目的:阐述一种在未配备六维治疗床的直线加速器上,使用旋转误差补偿角度消除患者旋转误差的方法。方法:使用锥形束CT(CBCT)获得患者每次六维摆位误差,在刚体假设下,根据摆位误差定义加速器坐标系和患者坐标系的变换矩阵。使用2个独立矢量描述加速器机架角、治疗床转角和准直器转角3个变量,对这2个矢量作坐标变换后,即可得到加速器旋转误差补偿角度。结果:使用加速器旋转误差补偿角度,能完全纠正治疗过程中的摆位旋转误差,纠正旋转误差耗时少,可以加入图像引导放射治疗(IGRT)的日常操作流程中。结论:用旋转误差补偿角度替代六维治疗床,纠正摆位旋转误差的方法简单可行,可以使未配备六维治疗床的加速器具备纠正摆位旋转误差的能力。

具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台

基于宏微组合驱动方式,提出一种具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台设计方案来减小精密测量系统中由于工作台定位及角度误差引入的测量误差。首先,从原理上对设计方案进行了论证。该方案中宏动工作台和微动工作台共用位置反馈系统构成闭环控制,并基于压电陶瓷致动器及柔性铰链设计的六自由度微动工作台对宏动工作台进行直线定位误差及角度误差的综合补偿。然后,基于设计方案设计了宏动工作台及微动工作台的结构。最后,对安装调试后的宏微工作台系统进行了直线组合定位测试及角度误差修正测试。实验结果表明,该工作台系统的宏动行程达到了200mm×200mm;在闭环控制下,通过六自由度微动工作台的补偿作用可使各角度偏差由上百秒降至10″以内,由此工作台系统在全行程内的直线定位误差可由3μm降至25nm以内。实验结果验证了提出的组合定位系统的有效性。

基于改进滑模观测器的PMSM无传感器控制

针对传统滑模观测器采用符号函数造成的控制不连续问题,文中提出了一种新的光滑连续的切换函数以代替符号函数,并利用该函数进行新型趋近律的设计,以便削弱传统滑模观测器存在的抖振问题,还加入了角度误差补偿以解决低通滤波器以及其他因素造成的相位滞后问题。以表贴式永磁同步电动机为对象,利用Matlab建立模型进行仿真对比分析,并建立电动机测试台架对所提改进进行验证。测试结果表明,文中提出的改进设计能有效改善传统滑模观测器所存在的抖振问题,对观测精度有一定提高。

面向多重应用的高鲁棒被动式定位模型研究

基于无线信号的被动式目标定位技术由于具备无需目标携带设备、便于实施、对视线和监测视角要求不高等优势,因此在老人监护、家居自动化以及野生动物监测等应用领域具有巨大的潜力.传统的被动式定位方法为保证定位精度,要么需要大规模训练学习,导致勘测代价大;要么只针对于某些专用设备或特殊应用,导致普适性差.对此,文中提出一个面向多重应用的高鲁棒被动式定位模型MaLoc:无需大规模训练学习,并且可在廉价商用设备上实现.MaLoc的主要特点在于:(1)通过获取接收端从不同天线接收信号的稳定相位差,结合参考阵列天线的位置来实现基于到达角度的目标定位,保证了商用设备下的定位精度;(2)为了实现高鲁棒的到目标反射信号到达角度估计,MaLoc首先利用静止干扰源的角度误差补偿来缓减信号到达角度随时间产生的偏移;其次利用不同种类反射信号之间的相干与非相干性,对环境中移动干扰源和静止干扰源反射信号的到达角度进行消除.如此进一步提升了定位的鲁棒性和精度.最后通过实际环境下的多种实验验证了MaLoc的有效性和鲁棒性.

大口径非球面镜检测中激光跟踪仪测角误差研究

为了满足大口径反射镜研磨阶段的面形检测需求,分析了激光跟踪仪测角误差的来源,提出了一种基于S多项式拟合的矫正测角误差的方法,该矫正方法能有效克服采样位置误差和随机误差带来的影响。针对不同频段测角误差,提出母线和米字格采样法,其中母线采样法对10%以内的标定实验随机误差有较好的抑制作用。矫正方法的可行性得以验证,从而为进一步实验提供了理论基础。