光場式直線時柵的自適應(yīng)動態(tài)比相測量方法研究.pdf

1、位移測量的精度水平是衡量現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域先進程度的重要指標(biāo)之一，位移傳感器是位移測量的關(guān)鍵部件，位移傳感器的精度直接決定位移測量的精度。目前，在精密位移測量領(lǐng)域，柵線刻劃式的位移傳感器被廣泛應(yīng)用，但存在測量精度與速度相互制約的問題。國外高精度傳感器的研究制造技術(shù)遠超我國，我國大多使用的高精度傳感器都依賴進口，但仍供不應(yīng)求。為趕超國外先進水平，只能尋求新思路。時柵是由我國自主開發(fā)研制的位移傳感器，其本質(zhì)上是一種等時間采樣的靜態(tài)位移測量傳感器，

2、因此，時柵在動態(tài)測量中普遍存在分辨率隨被測物體運動速度變化的問題。
　　時柵產(chǎn)品中，光場式時柵在抗電磁干擾和頻率響應(yīng)方面具有突出優(yōu)勢，針對上述問題，本課題基于光場式直線時柵設(shè)計了一種自適應(yīng)動態(tài)比相位移測量方法。該方法可在不改變激勵頻率的條件下,利用自適應(yīng)控制實現(xiàn)測量速度與時柵單位時間內(nèi)比相次數(shù)的自動匹配調(diào)節(jié)，進而保證在原有精度基礎(chǔ)上，實現(xiàn)不同速度下的等分辨率位移測量。本文已取得的創(chuàng)新成果有以下幾點：
　　（1）在光場式直線時

3、柵測量原理基礎(chǔ)上，分析其動態(tài)測量中分辨率隨速度變化的問題，提出自適應(yīng)動態(tài)比相測量方法。
　?。?）分析自適應(yīng)控制算法，結(jié)合光場式直線時柵位移測量方法，推導(dǎo)自適應(yīng)動態(tài)比相測量原理，并完成測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。
　?。?）搭建實驗平臺，進行實驗研究，通過實驗數(shù)據(jù)對比分析，驗證自適應(yīng)動態(tài)比相測量方法的可行性。
　　實驗研究表明：自適應(yīng)動態(tài)比相測量方法在量程180mm，速度0～60mm/s的范圍內(nèi)，實現(xiàn)了精度優(yōu)于±0.5μm的