發(fā)布時(shí)間：2017-08-31 12:06

  本文關(guān)鍵詞：五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x及其標(biāo)定方法研究

  更多相關(guān)文章： 五連桿機(jī)構(gòu) 誤差模型 半徑補(bǔ)償 曲線擬合 標(biāo)定

【摘要】：五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x是用于測(cè)量平面曲線的并聯(lián)機(jī)構(gòu),輕巧靈活,重復(fù)精度高,但參數(shù)標(biāo)定困難是亟需解決的問題。本文針對(duì)五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x,在誤差分析與標(biāo)定方面進(jìn)行了如下研究。首先,分析了五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x的機(jī)械結(jié)構(gòu),針對(duì)半徑較小的地鐵車輪,重新設(shè)計(jì)了測(cè)量?jī)x。給出了測(cè)量?jī)x的正逆解模型,并對(duì)測(cè)量?jī)x的測(cè)量域進(jìn)行優(yōu)化仿真。其次,分析儀器的誤差源,用Matlab對(duì)誤差進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,桿長(zhǎng)誤差和編碼器位置誤差引起的測(cè)量誤差為10-3mm數(shù)量級(jí),量化誤差和編碼器(3600線)零點(diǎn)位置誤差引起的測(cè)量誤差在±0.03mm以內(nèi),同時(shí)量化誤差存在整體趨勢(shì),可通過補(bǔ)償半個(gè)脈沖來(lái)消除。采用閉環(huán)矢量鏈法推導(dǎo)出參數(shù)誤差與末端坐標(biāo)誤差之間的傳遞函數(shù),建立了測(cè)量?jī)x的誤差模型,并根據(jù)誤差模型計(jì)算出末端位置關(guān)于各個(gè)參數(shù)誤差的靈敏度系數(shù)。結(jié)果表明,編碼器零點(diǎn)位置誤差的靈敏度系數(shù)最高。然后,本文分析了測(cè)量輪半徑補(bǔ)償過程的原理以及傳統(tǒng)半徑補(bǔ)償方法中的二點(diǎn)法。針對(duì)偏移和量化JM3樣板標(biāo)準(zhǔn)曲線后得到的輪心坐標(biāo),采用Fourier級(jí)數(shù)擬合輪心坐標(biāo)的方法對(duì)其進(jìn)行半徑補(bǔ)償,補(bǔ)償結(jié)果與二點(diǎn)法相比有明顯改善,用擬合曲線導(dǎo)數(shù)補(bǔ)償后的誤差在土3×10-4mm以內(nèi)。最后,以建立的誤差模型為基礎(chǔ),設(shè)定了四組標(biāo)定仿真試驗(yàn),每組試驗(yàn)分別以水平直線和豎直線為標(biāo)定路徑,建立標(biāo)定模型,得出標(biāo)定結(jié)果并計(jì)算標(biāo)定后的測(cè)量誤差。此四組試驗(yàn)分別為：1)考慮參數(shù)誤差,不考慮量化誤差；2)考慮參數(shù)誤差和量化誤差；3)只考慮編碼器零點(diǎn)位置誤差與量化誤差；4)在試驗(yàn)2的基礎(chǔ)上考慮在標(biāo)定時(shí)將桿長(zhǎng)誤差和編碼器位置誤差等效為編碼器零點(diǎn)位置誤差,并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),避免特殊性。仿真結(jié)果表明：當(dāng)標(biāo)定方程系數(shù)矩陣中含有所有參數(shù)分量時(shí),矩陣呈病態(tài),微小的誤差將引起方程解的大幅度改變；當(dāng)系數(shù)矩陣中只含有編碼器零點(diǎn)位置誤差分量時(shí),矩陣呈良態(tài)；大部分試驗(yàn)中,水平線上的參數(shù)標(biāo)定的準(zhǔn)確度高于豎直線；當(dāng)桿長(zhǎng)誤差和編碼器位置精度越高,試驗(yàn)4)的方法越能降低標(biāo)定誤差。
【關(guān)鍵詞】：五連桿機(jī)構(gòu) 誤差模型 半徑補(bǔ)償 曲線擬合 標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH70
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 論文背景以及研究意義11-12
• 1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用11-12
• 1.1.2 五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x的研究意義12
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文主要工作內(nèi)容15-16
• 第2章 側(cè)板設(shè)計(jì)及測(cè)量?jī)x仿真16-24
• 2.1 五連桿機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x16-17
• 2.1.1 測(cè)量?jī)x的機(jī)械組成部分16
• 2.1.2 測(cè)量?jī)x的測(cè)量過程16-17
• 2.2 側(cè)板的重新設(shè)計(jì)與仿真17-19
• 2.2.1 側(cè)板的設(shè)計(jì)17-19
• 2.2.2 踏面曲線仿真19
• 2.3 正逆解模型19-22
• 2.3.1 正解模型20-21
• 2.3.2 逆解模型21-22
• 2.4 測(cè)量域仿真22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 儀器誤差分析24-39
• 3.1 誤差源24-25
• 3.2 測(cè)量?jī)x誤差仿真25-32
• 3.2.1 參數(shù)誤差25-29
• 3.2.2 編碼器量化誤差29-31
• 3.2.3 測(cè)量輪半徑誤差31-32
• 3.3 誤差模型32-36
• 3.3.1 建立誤差模型32-35
• 3.3.2 省略誤差仿真35-36
• 3.4 靈敏度分析36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 半徑補(bǔ)償39-48
• 4.1 半徑補(bǔ)償原理39-41
• 4.2 傳統(tǒng)半徑補(bǔ)償方法41-42
• 4.3 曲線擬合半徑補(bǔ)償方法42-44
• 4.4 算例44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 標(biāo)定試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析48-68
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路48-49
• 5.2 考慮參數(shù)誤差,不考慮量化誤差49-53
• 5.2.1 標(biāo)定路徑x=3050-51
• 5.2.2 標(biāo)定路徑y(tǒng)=-10051-53
• 5.3 考慮參數(shù)誤差和量化誤差53-56
• 5.3.1 標(biāo)定路徑x=3054
• 5.3.2 標(biāo)定路徑y(tǒng)=-10054-56
• 5.4 只考慮編碼器零點(diǎn)位置與量化誤差56-59
• 5.4.1 標(biāo)定路徑x=3057-58
• 5.4.2 標(biāo)定路徑y(tǒng)=-10058-59
• 5.5 考慮參數(shù)誤差和量化誤差的改進(jìn)59-66
• 5.5.1 標(biāo)定路徑x=3059-61
• 5.5.2 標(biāo)定路徑y(tǒng)=-10061-62
• 5.5.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)62-66
• 5.6 試驗(yàn)總結(jié)66-67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 附錄72-75
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：765482