發(fā)布時間：2020-07-03 04:34

【摘要】：伴隨德國提出的工業(yè)4.0標準以及美國推行的物聯(lián)網(wǎng)概念,一場世界級的工業(yè)技術(shù)革命正以不可阻擋之勢席卷全球。為此國家提出2025發(fā)展戰(zhàn)略,將制造業(yè)的大發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略的位置。磨削技術(shù)作為工業(yè)加工中的重要組成部分,現(xiàn)已成為國家重點發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。因此智能內(nèi)圓磨削測控技術(shù)在現(xiàn)今國家工業(yè)大發(fā)展的情況下,顯得十分重要。本文研究和分析了目前通用的內(nèi)圓磨削測量傳感器在測量過程中存在的缺欠和不足,確定了以光柵作為內(nèi)圓磨削測量傳感器的設計方案,并對以光柵為基礎(chǔ)的多種細分技術(shù)進行比較,明確了各種方法的特點及使用范圍。結(jié)合載波調(diào)制原理,提出了粗位移測量與精細位移測量相結(jié)合的細分方法,對光柵輸出的位移信號進行高精度測量。該方法通過粗位移測量模塊對大于光柵柵距的位移進行測量,而不足一個柵距的位移測量則通過精細位移測量模塊完成。文中給出了基于FPGA各模塊的實現(xiàn)、外圍電路及相應算法。針對光柵傳感器輸出信號的非正弦性嚴重影響測量精度這一問題,提出了一種對光柵傳感器莫爾條紋信號進行非正弦性誤差修正的方法,以減小由于輸出信號非正弦性而帶來的誤差。通過泰勒級數(shù)展開式與三角函數(shù)和差化積建立方程,并通過粒子群算法對相應方程求解,實現(xiàn)了對光柵信號的修正。結(jié)合精細位移測量模塊對于瞬時相位的測量,得出準確的瞬時相位值。針對傳統(tǒng)鎖相倍頻法捕捉時間長的問題,文中提出一種鑒相細分與倍頻細分相結(jié)合的方法。通過鑒相器從載波信號中提取出瞬時相位值,對比目標磨削值對應的相位值,將得到的差值轉(zhuǎn)化為對應測量系統(tǒng)的計數(shù)值。當測量系統(tǒng)時鐘完成計數(shù),即代表磨削到位。同時通過對光柵傳感器莫爾條紋信號非正弦性誤差的修正提高了智能內(nèi)圓磨削測控系統(tǒng)的精度,同時也提高了系統(tǒng)適應環(huán)境溫濕度影響的能力及可靠性。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG596

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本文編號：2739193