本文關(guān)鍵詞：封閉式絕對(duì)光柵尺及其動(dòng)態(tài)誤碼研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,制造技術(shù)趨向于精密化。光柵尺是普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的必備裝置,尤其是精密機(jī)床,其測(cè)量精度決定機(jī)床的加工精度。光柵尺廣泛運(yùn)用于醫(yī)學(xué)、軍事、制造等領(lǐng)域。傳統(tǒng)光柵尺運(yùn)用光學(xué)技術(shù)將被測(cè)距離放大,利用差分電路轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),最終輸出位置信息。隨著圖像識(shí)別技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展,將圖像識(shí)別技術(shù)運(yùn)用于光柵尺,尤其是絕對(duì)式光柵尺,是一項(xiàng)新興的高科技技術(shù),具有很大的發(fā)展前景。絕對(duì)光柵尺具有斷電無(wú)需復(fù)位歸零、無(wú)累計(jì)誤差、高精度優(yōu)點(diǎn)。本文研究的絕對(duì)式光柵尺利用光學(xué)放大原理,將尺上的絕對(duì)編碼放大,由FPGA控制高幀頻CMOS攝像頭拍攝經(jīng)光學(xué)放大后的絕對(duì)編碼圖像信息,再經(jīng)過(guò)DSP解析絕對(duì)碼信息,最終轉(zhuǎn)化為絕對(duì)位置信息。本文以自主研發(fā)的絕對(duì)光柵尺為研究對(duì)象,以有效促進(jìn)國(guó)內(nèi)測(cè)量技術(shù)及光柵尺產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高絕對(duì)光柵尺綜合性能為目的,主要有一下研究：首先,研究絕對(duì)光柵尺的基本工作原理,建立開(kāi)放式絕對(duì)光柵尺初始實(shí)驗(yàn)平臺(tái),初步研究絕對(duì)光柵尺的誤碼原理,驗(yàn)證絕對(duì)光柵尺的工作原理可行性。其次,使用solidworks構(gòu)建封閉式絕對(duì)光柵尺的結(jié)構(gòu)模型,用非線性有限元軟件Abaqus對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析及優(yōu)化設(shè)計(jì),最終獲取最優(yōu)結(jié)構(gòu)封閉式絕對(duì)光柵尺。其三,考慮單純絕對(duì)光柵尺測(cè)量速度的局限性,利用高冗余技術(shù),結(jié)合絕對(duì)光柵尺和增量光柵尺的各自?xún)?yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)高冗余絕對(duì)光柵尺,實(shí)現(xiàn)高速、高精度絕對(duì)位置測(cè)量。最后,在光學(xué)隔振臺(tái)上建立實(shí)驗(yàn),以超精密氣浮直線電機(jī)Aerotech ABL1500為使用對(duì)象,分析單純封閉式絕對(duì)光柵尺誤碼特征,獲取最佳工作速度(不產(chǎn)生誤碼),確定高冗余絕對(duì)光柵尺的切換速度；驗(yàn)證高冗余絕對(duì)光柵尺的可行性,測(cè)試其測(cè)量能力極限。
【關(guān)鍵詞】：封閉式 絕對(duì)光柵尺 動(dòng)態(tài)誤碼 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 冗余
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• CONTENTS10-13
• 第—章 緒論13-23
• 1.1 課題研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4 技術(shù)方案21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第二章 絕對(duì)光柵尺及其誤碼機(jī)制研究23-35
• 2.1 引言23-24
• 2.2 工作原理24-28
• 2.2.1 系統(tǒng)原理概況24-25
• 2.2.2 讀數(shù)原理25-28
• 2.3 誤碼機(jī)制理論28-30
• 2.3.1 理論描述28
• 2.3.2 誤碼因素28-30
• 2.4 初步實(shí)驗(yàn)30-34
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器30-32
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)32-33
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 封閉式絕對(duì)光柵尺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化35-50
• 3.1 引言35
• 3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-38
• 3.2.1 傳統(tǒng)封閉式增量光柵尺36
• 3.2.2 封閉式絕對(duì)光柵尺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 3.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析38-45
• 3.3.1 模型建立38-40
• 3.3.2 模態(tài)分析40-41
• 3.3.4 封閉式絕對(duì)光柵尺的模態(tài)分析41-45
• 3.5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化45-47
• 3.5.1 優(yōu)化理論45-46
• 3.5.2 工程優(yōu)化46-47
• 3.6 優(yōu)化后模態(tài)分析47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第四章 讀碼冗余設(shè)計(jì)50-55
• 4.1 引言50
• 4.2 讀碼冗余思想50-51
• 4.3 冗余絕對(duì)光柵尺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51-52
• 4.4 冗余讀碼原理52-54
• 4.4.1 原理簡(jiǎn)介52-53
• 4.4.2 具體模塊設(shè)計(jì)53-54
• 4.5 本章總結(jié)54-55
• 第五章 實(shí)驗(yàn)與分析55-64
• 5.1 引言55
• 5.2 單純封閉式絕對(duì)光柵尺動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)55-60
• 5.2.1 與開(kāi)放式絕對(duì)光柵尺對(duì)比56-58
• 5.2.2 不同實(shí)驗(yàn)速度58-60
• 5.3 冗余封閉式絕對(duì)光柵尺動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)60-63
• 5.3.1 工作可行性驗(yàn)證60-61
• 5.3.2 最高工作速度61-62
• 5.3.3 最高加速度62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與專(zhuān)利71-74
• 致謝#@@

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本文編號(hào)：438319