【摘要】：基于光反饋?zhàn)曰旌细缮娴臏y(cè)量技術(shù)具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光路易于準(zhǔn)直、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),可對(duì)物體的速度、振動(dòng)、位移、形貌等進(jìn)行非接觸式測(cè)量。其中,物體振動(dòng)及微位移的測(cè)量在生物科技、動(dòng)力機(jī)械、建筑、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的作用。采用光反饋?zhàn)曰旌细缮婕夹g(shù)進(jìn)行振動(dòng)和微位移測(cè)量既可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的高精度測(cè)量,又可以解決復(fù)雜環(huán)境下無(wú)法實(shí)施接觸測(cè)量的難題,具有廣泛的應(yīng)用前景,逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。論文提出了“軟硬分離、模塊集成”的設(shè)計(jì)思想,對(duì)光反饋?zhàn)曰旌细缮嬲駝?dòng)測(cè)量系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),改善了傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)存在的開發(fā)周期長(zhǎng)、升級(jí)困難、功能單一等不足。設(shè)計(jì)了弱光反饋下物體振動(dòng)的“方向判斷”算法。弱光反饋下,光反饋?zhàn)曰旌细缮鏃l紋的傾斜程度不明顯,使得物體的振動(dòng)方向難于辨別。為此,提出“極值斜率比”的概念對(duì)條紋的傾斜程度進(jìn)行了量化,根據(jù)條紋傾斜程度的量化值判斷物體振動(dòng)的方向,提高了判斷的準(zhǔn)確性。對(duì)弱光反饋水平下“三鏡腔法”的模型方程進(jìn)行了深入分析,設(shè)計(jì)了一種高精度、大量程、易實(shí)現(xiàn)的振動(dòng)測(cè)量算法“等相位截線法”。算法對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行等初始相位采樣,通過(guò)控制截線數(shù)量控制算法精度,實(shí)現(xiàn)了算法精度的可控性�？朔藗鹘y(tǒng)方法中精度和量程無(wú)法兼顧的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了高精度和大量程的有效結(jié)合,使算法精度達(dá)到了納米級(jí)。提出了方向函數(shù)和判斷矢量的概念,避免了非線性化的數(shù)據(jù)處理,算法實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。對(duì)“方向判斷”算法和“等相位截線法”的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了仿真,并進(jìn)行了波形對(duì)比和數(shù)據(jù)分析。結(jié)果顯示,算法的量程較大,算法的最大誤差可控制在4nm以內(nèi),驗(yàn)證了算法的正確性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O436.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱紅偉;葉會(huì)英;;光反饋?zhàn)曰旌细缮嫦到y(tǒng)反饋水平的研究與測(cè)量[J];激光技術(shù);2010年06期

2 閆艷霞;任景英;;光反饋水平因子的測(cè)量方法研究[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

3 趙聞;葉會(huì)英;禹延光;汪靈;;光反饋干涉系統(tǒng)反饋水平因子的實(shí)時(shí)測(cè)量算法[J];激光與紅外;2012年06期

4 禹延光,閆艷霞;仿真分析測(cè)量參數(shù)對(duì)光反饋?zhàn)曰旌闲盘?hào)的影響[J];光學(xué)與光電技術(shù);2005年05期

5 禹延光,程明,強(qiáng)錫富;多重光反饋的激光自混合干涉[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2001年09期

6 閆艷霞;禹延光;;光反饋?zhàn)曰旌细缮嫦到y(tǒng)模型中的參數(shù)研究[J];河南科學(xué);2006年02期

7 陳小清;楊開勇;譚中奇;;光反饋光強(qiáng)度參數(shù)的頻率響應(yīng)[J];激光與紅外;2013年06期

8 李孝峰,潘煒,羅斌,鄧果,趙崢;多次外光反饋下垂直腔面發(fā)射激光器非線性動(dòng)態(tài)特性理論研究[J];中國(guó)激光;2004年12期

9 鄧偉;夏光瓊;吳正茂;;基于雙光反饋垂直腔面發(fā)射激光器的雙信道混沌同步通信[J];物理學(xué)報(bào);2013年16期

10 范云霞,吳正茂,鄧濤,夏光瓊;不同的外部光反饋強(qiáng)度下外腔半導(dǎo)體激光器大信號(hào)調(diào)制特性[J];激光雜志;2005年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 易桂蓮;隋允康;杜家政;;對(duì)于約束阻尼處理的拱形板的振動(dòng)測(cè)量分析的研究[A];北京力學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 韓寶坤;李法新;;材料聲阻抗的振動(dòng)測(cè)量方法[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2005年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'05]論文集[C];2005年

3 黃潤(rùn)華;韓國(guó)明;;機(jī)器振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)發(fā)展階段[A];第十屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2011）上冊(cè)[C];2011年

4 張文慧;白福厚;寇福明;;TH9310便攜式振動(dòng)測(cè)量與分析儀在燒結(jié)風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用[A];第十屆全國(guó)設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

5 林志勇;尹百中;;軸振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)TSI研究和應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2010年會(huì)論文集[C];2010年

6 李京勝;孫橋;;DASP在環(huán)境振動(dòng)測(cè)量中的應(yīng)用[A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

7 張大興;賈威;官伯林;;基于光電位移檢測(cè)的振動(dòng)測(cè)量控制技術(shù)[A];2009安捷倫科技節(jié)論文集[C];2009年

8 高曉婧;;基于GaAs晶體的微小振動(dòng)非線性干涉測(cè)量[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

9 柳鵬;錢立波;;核電廠工藝系統(tǒng)管道振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法初探[A];2010中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展論壇論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 秀榮;便攜式振動(dòng)測(cè)量裝置[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 黃貞;基于半導(dǎo)體激光自混合干涉的振動(dòng)測(cè)量研究與應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫學(xué)群;弱光反饋?zhàn)曰旌细缮娓呔日駝?dòng)測(cè)量算法設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2017年

2 宋健;光注入和FBG外腔光反饋共同作用下半導(dǎo)體激光器的非線性動(dòng)力學(xué)研究[D];西南大學(xué);2016年

3 魏麗霞;基于雙光反饋垂直腔面發(fā)射激光器獲取雙路高速隨機(jī)數(shù)的研究[D];西南大學(xué);2016年

4 朱紅偉;光反饋?zhàn)曰旌细缮嫦到y(tǒng)反饋水平因子的測(cè)量[D];鄭州大學(xué);2010年

5 陳素;基于光反饋干涉振動(dòng)測(cè)量的研究[D];鄭州大學(xué);2010年

6 袁秀娟;光反饋?zhàn)曰旌细缮嫦到y(tǒng)的參數(shù)測(cè)量[D];鄭州大學(xué);2007年

7 薛磊;基于單目視覺的振動(dòng)測(cè)量研究[D];重慶大學(xué);2015年

8 王健;基于光柵投影的揚(yáng)聲器紙盆振動(dòng)測(cè)量研究[D];浙江師范大學(xué);2015年

9 謝曉霜;手傳振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較及測(cè)量方法研究[D];中國(guó)疾病預(yù)防控制中心;2015年

10 李輝;低相干光纖微分干涉非接觸振動(dòng)測(cè)量及應(yīng)用研究[D];安徽大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：2522292