高精度圓光柵測角系統(tǒng)誤差補償技術(shù)研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)實踐的進一步發(fā)展，對于測角系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性等提出了更高的要求。基于Renishaw增量式圓光柵的高精度測角系統(tǒng)，本課題研究采用多讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)和軟件補償算法提高系統(tǒng)的測角精度?；谡`差建模，分析多讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)的消除誤差原理和應(yīng)用場景，從原理和仿真實驗角度對比分析了數(shù)值補償算法、BP網(wǎng)絡(luò)補償以及基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(WNN)的誤差回溯補償三類補償算法對于系統(tǒng)的補償效果及其適用場景。
　　通過圓光柵測角系統(tǒng)誤差的建模，定量分析了系統(tǒng)誤

2、差、隨機誤差和安裝誤差的組成成分，推導(dǎo)了多讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)消除誤差原理，定量地分析了安裝傾斜和安裝不對徑下多讀數(shù)頭的誤差的消除效果。
　　分析了分段線性、三次樣條插值、多項式以及諧波補償四種數(shù)值補償算法，并且對離散標定的測角誤差進行了兩次迭代補償實驗，對比分析四種算法補償效果和適用性，其中諧波補償測角誤差補償效果最好。分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法原理和方法，通過改變訓(xùn)練算法和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改進了BP網(wǎng)絡(luò)，并且對誤差進行兩次迭代實驗，對比分析了其

3、與數(shù)值補償算法的補償效果。
　　為了優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，研究了基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的誤差溯源補償方法，并且采用小波網(wǎng)絡(luò)方法對圓光柵測角誤差進行溯源補償，比較了其狹義和廣義小波網(wǎng)絡(luò)兩種算法的補償效果，實驗驗證了小波網(wǎng)絡(luò)算法、數(shù)值補償算法、BP網(wǎng)絡(luò)算法三種算法的補償有效性以及分析了它們的補償效果和適用場合。狹義小波網(wǎng)絡(luò)兼具神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波變換的特性，補償效果比BP網(wǎng)絡(luò)好；通過實驗比較廣義小波網(wǎng)絡(luò)和諧波補償算法，廣義小波網(wǎng)絡(luò)能辨識出來附加誤差成分，