本文關鍵詞：精密角位移信號軟細分算法設計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光柵位移傳感器具有大量程和高精度的優(yōu)點,在精密位移測量領域被廣泛采用。由于光柵采用精密刻劃的柵線作為測量基準,其測量精度和分辨率取決于柵線刻劃的“精”和“密”。然而受到加工工藝的限制,傳感器柵線刻劃精度不可能無限提高。因此,要想進一步提高光柵的測量精度和分辨率,高倍穩(wěn)定的細分技術就成了解決問題的關鍵。本文在分析已有光柵信號細分方法優(yōu)缺點的基礎上,提出一種信號軟細分方法,根據(jù)光柵存在“空間柵線”的特點,利用等空間采樣得到的時間值進行建模預測,并在預測的時間內(nèi)發(fā)出相應的空間位移細分脈沖,從而實現(xiàn)對空間位移量的預測細分。該技術不受光柵信號的正弦性、等幅性、直流分量偏差等因素影響,從而降低了精密細分對信號質(zhì)量的要求,大大提高了光柵測量的分辨率。本文以使用最廣泛的光柵傳感器信號作為研究細分對象,開展了如下研究:(1)通過時空轉(zhuǎn)換思想,把對空間的測量轉(zhuǎn)換到對時間的測量,利用時間和空間位移的關系建立軟細分模型。將時間序列預測理論引入到信號細分技術之中,并對其進行了相關的理論研究。(2)根據(jù)軟細分算法模型的特點,采取自適應優(yōu)化預測模型參數(shù)與標準點動態(tài)測量誤差修正技術相結合的方法,對系統(tǒng)誤差和隨機誤差進行實時修正,提高了軟細分精度。(3)完成了軟細分系統(tǒng)設計,并進行大量的實驗研究。分析了速度對軟細分模型輸出的預測柵距時間值的影響,最后對角位移誤差進行標定,驗證了軟細分的可行性。在不同速度下進行動態(tài)實驗,實驗研究表明,將軟細分應用于光柵角位移傳感器實現(xiàn)400倍細分時,角位移測量誤差可達±1.8″,精度優(yōu)于原周期信號的±5%。
【關鍵詞】：光柵 時間序列 軟細分 等空間采樣
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-17
• 2 軟細分模型設計與實現(xiàn)17-31
• 2.1 軟細分方法基礎17-19
• 2.2 空間測量到時間測量19-21
• 2.3 軟細分模型設計21-24
• 2.4 軟細分中時間序列預測模型24-29
• 2.5 本章小結29-31
• 3 軟細分實時誤差修正31-37
• 3.1 軟細分實時修正模型31-32
• 3.2 標準點動態(tài)測量誤差修正技術32-34
• 3.3 標準點誤差預測模型34-36
• 3.4 本章小結36-37
• 4 軟細分系統(tǒng)設計37-45
• 4.1 系統(tǒng)硬件設計37-39
• 4.2 軟細分算法程序設計39-42
• 4.3 軟細分誤差修正程序設計42-44
• 4.4 本章小結44-45
• 5 軟細分實驗研究45-55
• 5.1 軟細分誤差標定系統(tǒng)設計45-48
• 5.1.1 實驗平臺設計45-46
• 5.1.2 軟細分盒實驗接口設計46-47
• 5.1.3 誤差標定系統(tǒng)設計47-48
• 5.2 實驗研究48-54
• 5.2.1 軟細分時間預測誤差研究48-52
• 5.2.2 軟細分角位移誤差分析52-53
• 5.2.3 實驗小結53-54
• 5.3 本章小結54-55
• 6 總結與展望55-57
• 6.1 總結55
• 6.2 展望55-57
• 致謝57-59
• 參考文獻59-63
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果63

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