在超精密制造產(chǎn)業(yè)中,直線電機(jī)伺服系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。直線伺服系統(tǒng)作為精密機(jī)床體系的執(zhí)行單元,其精度直接制約了機(jī)床的加工精度。對(duì)于高檔數(shù)控機(jī)床體系而言,需要發(fā)展高精度、精密、穩(wěn)定性強(qiáng)的系統(tǒng)和控制裝備。圍繞著高精度保持性,可靠性為重點(diǎn)研究方向,作為機(jī)床的核心功能部件直線電機(jī)伺服系統(tǒng)的地位就顯得尤為重要。直線電機(jī)具備定位精度高、速度范圍寬、運(yùn)行平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)在高精密大行程機(jī)床領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)直線伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的要求,直線電機(jī)動(dòng)子位置反饋系統(tǒng)需要達(dá)到大行程高精度測(cè)量。位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性直接影響了伺服系統(tǒng)的控制精度,進(jìn)而決定機(jī)床產(chǎn)品的加工精度。傳統(tǒng)的直線電機(jī)動(dòng)子位移測(cè)量主要依靠位置傳感器來實(shí)現(xiàn)的,雖然技術(shù)較為成熟,但安裝要求高、環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)。因此,研究一種直線電機(jī)動(dòng)子位置的高精度穩(wěn)定測(cè)量方法尤為重要。機(jī)器視覺領(lǐng)域中的圖像測(cè)量技術(shù)具備高精度,智能化,穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在目標(biāo)位移檢測(cè)方面有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。為了避免傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足,將圖像檢測(cè)引入到直線電機(jī)動(dòng)子位置的精密測(cè)量中。本課題提出基于條紋邊緣特征擴(kuò)展采樣相位相關(guān)(Extended Sampling Phase Correlatio...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１動(dòng)子位置檢測(cè)系統(tǒng)??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｅｔｕｐ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｍｏｖｅｒ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??

圖２．１動(dòng)子位置檢測(cè)系統(tǒng)??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｅｔｕｐ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｍｏｖｅｒ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??座上，通過激光雕刻刻畫出非周期條紋圖像，直線電機(jī)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向保持一致。微型高速相機(jī)

圖２．２條紋圖像??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｔｒｉｐｅ?ｉｍａｇｅ??

性以及非周期性。直接用周期性或近似周期性進(jìn)行圖像匹配計(jì)算，會(huì)使測(cè)量結(jié)果??產(chǎn)生誤判。為了確保檢測(cè)結(jié)果的正確性，本課題研宄選取條紋寬度非周期變化的??條紋圖像，如圖２．２所示。??＿＿ｉｒ??圖２．２條紋圖像??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｔｒｉｐｅ?ｉｍａｇｅ??１２??

圖３．１參考條紋圖和目標(biāo)條紋圖??

考圖像和目標(biāo)圖像的自相關(guān)，兩幅圖像的自相關(guān)峰輸出信號(hào)集中重合在原點(diǎn)位??置，其中并沒有包含圖像的位移信息。式（３－４）中后兩項(xiàng)分別表示兩幅圖像的互??相關(guān)峰，包含了圖像的位移量信息。聯(lián)合變換相關(guān)方法的測(cè)量原理如圖３．２和圖??３．３所示。在三維輸出峰值圖中，自相關(guān)峰位于兩互相關(guān)峰....

圖３．３互相關(guān)峰值圖??Ｆｉｇ．３．３?Ｃｒｏｓｓ?ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｐｅａｋ?ｍａｐ??

＋?ｎ（ｘ，ｙ）＜Ｓ＞?ｍ（ｘ，ｙ）＊Ｓ（ｘ?＋?２ａ?＋?ｘ］，ｙ?＋?ｙｔ）?（３＿６）??可以看出在相關(guān)輸出平面上只存在兩個(gè)互相關(guān)峰，如圖３．３所示。消除了互相關(guān)??峰的干擾，測(cè)量的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性得到了提升。??ｘ?１０＊?，??Ｊ?■?Ｉ??，１??Ｓ００?１０００??＾ｉ....

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