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

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

圖２．１動子位置檢測系統(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，直線電機動子運動方向保持一致。微型高速相機

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行圖像匹配計算，會使測量結果??產生誤判。為了確保檢測結果的正確性，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條紋圖??

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

圖３．３互相關峰值圖??Ｆｉｇ．３．３?Ｃｒｏｓｓ?ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｐｅａｋ?ｍａｐ??

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

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