转台工作面角位置测量装置误差分析与补偿-仪器仪表学报
( 1 .军械工程学院导弹工程系㊀石家庄㊀0 5 0 0 0 3 ; 2 .军械技术研究所㊀石家庄㊀0 5 0 0 0 3 ; 3 .北京航天计量测试技术研究所㊀北京㊀1 0 0 0 7 6 ; 4 .陆军驻长治地区军代室㊀长治㊀0 4 6 0 1 2 ) 摘㊀要: 针对特定转台轴端角位置检测误差不能反映实际产品工作面空间角位置的问题, 介绍了一种以圆光栅和水平电容传感 器作为测角元件的转台工作面空间角位置定位测量装置。以提高空间测角精度为目的, 重点对装置各项误差因素进行归类分 析。除光栅和传感器分别存在的分系统测角误差外, 测量装置还存在转轴与测量基面不平行、 传感器敏感轴与测量基面不平行 等误差项。为修正测角系统误差, 根据圆光栅旋转面、 传感器敏感轴、 转轴轴系、 测量基面的空间几何关系建立数学模型, 分析 系统误差影响因素。最后利用分度误差在 0 . 3ᵡ 高精度转台对校准装置进行标定, 并利用径向基函数( R B F ) 神经网络建立误差 补偿模型, 对系统测角精度进行修正, 使系统最大误差值由 1 3 . 7 5ᵡ 下降至 2 . 9ᵡ , 满足了 3ᵡ 以内的测角精度需求。 关键词:角位置; 圆光栅; 水平电容传感器; 误差补偿; 神经网络 中图分类号:T H 7 1 2 ㊀㊀㊀文献标识码:A ㊀㊀国家标准学科分类代码: 4 6 0 . 4 0 3 0
1 , 2 3 2 3 4 Y a n gH u a h u i , F e n gWe i l i , L i uF u , Z h o uJ u n , M aZ h e n g
( 1 . O r d n a n c e E n g i n e e r i n gC o l l e g e ,S h i j i a z h u a n g0 5 0 0 0 3 ,C h i n a ; 2 . O r d n a n c e T e c h n o l o g i c a l R e s e a r c hI n s t i t u t e , S h i j i a z h u a n g0 5 0 0 0 3 ,C h i n a ; 3 . B e i j i n gA e r o s p a c e I n s t i t u t e f o r M e t r o l o g ya n dM e a s u r e m e n t T e c h n o l o g y ,B e i j i n g1 0 0 0 7 6 ,C h i n a ; 4 .A r m yR e p r e s e n t a t i v e s O f f i c e i nC h a n g z h i ,C h a n g z h i 0 4 6 0 1 2 ,C h i n a ) A b s t r a c t : T h ed e t e c t i o no f a n g u l a r p o s i t i o n i n ge r r o r o ns p e c i f i ct u r n t a b l es h a f t e n dc a n n o t r e f l e c t i t sa c t u a l s p a c ea n g u l a r p o s i t i o no f w o r k i n gs u r f a c e .T h u s ,as p a c ea n g u l a r p o s i t i o nm e a s u r i n gd e v i c eo f t u r n t a b l ew o r k i n gs u r f a c ei si n t r o d u c e dw i t hc i r c u l a r g r a t i n ga n d h o r i z o n t a l c a p a c i t a n c es e n s o r a s i t s a n g l em e a s u r i n gc o m p o n e n t s .T h ee r r o r f a c t o r s o f t h em e a s u r i n gd e v i c ea r ee s p e c i a l l yc l a s s i f i e da n d a n a l y z e di no r d e r t o i m p r o v e s p a t i a l a n g l e m e a s u r e m e n t a c c u r a c y .B e s i d e s t h e a n g l e m e a s u r i n g e r r o r o f s u b s y s t e m ,t h e m e a s u r i n g d e v i c e h a s e r r o r t h a t t h e s h a f t i n g o r t h e s e n s i t i v e d i r e c t i o no f h o r i z o n t a l c a p a c i t a n c e s e n s o r i s n o t p a r a l l e l t o t h e r e f e r e n c e p l a n e f o r m e a s u r e m e n t a n do t h e r s e r r o r t e r m s . T h e m a t h e m a t i c a l m o d e l i s e s t a b l i s h e dt o a n a l y z e t h e f a c t o r s o f s y s t e m a t i c e r r o r s a n dc o r r e c t t h e ma c c o r d i n g t o t h e s p a t i a l g e o m e t r i c a l r e l a t i o n s o f g r a t i n gr o t a r ys u r f a c e ,s e n s i t i v ed i r e c t i o no f s e n s o r ,r o t a t i o na x i sa n dr e f e r e n c ep l a n ef o r m e a s u r e m e n t . T h e nt h em e a s u r i n g d e v i c e i s c a l i b r a t e db y u s i n g h i g h p r e c i s i o nt u r n t a b l e w i t h 0 . 3 ᵡ i n d e x i n g e r r o r .A n dt h e m a t h e m a t i c a l m o d e l o f e r r o r R B F )n e u r a l n e t w o r kt oi m p r o v ep r e c i s i o nw i t ht h em a x i m u me r r o r v a l u e c o m p e n s a t i o ni s e s t a b l i s h e db a s e do nr a d i a l b a s i sf u n c t i o n( d e c r e a s e dt o 2 . 9ᵡ f r o m1 3 . 7 5ᵡ t os a t i s f ya n g u l a r m e a s u r i n ga c c u r a c yw i t h i n3ᵡ d e m a n d . K e y w o r d s : a n g u l a r p o s i t i o n ;c i r c u l a r g r a t i n g ;h o r i z o n t a l c a p a c i t a n c es e n s o r ;e r r o r c o m p e n s a t i o n ;n e u r a l n e t w o r k
第3 8卷㊀第 5期 2 0 1 7年 5月
仪
器
仪
表
学
报
C h i n e s eJ o u r n a l o f S c i e n t i f i cI n s t r u m e n t
V o l 3 8N o 5 M a y . 2 0 1 7
转台工作面角位置测量装置误差分析与补偿
E r r o ra n a l y s i s a n dc o mp e n s a t i o no f a n g u l a rp o s i t i o nme a s u r i n g d e v i c ef o rt u r n t a b l ew o r k i n gs u r f a c e
可编程多轴控制器在转台误差补偿中的应用
维普资讯 《 装备制造源自术)07 20 年第 1 期 0维普资讯
《 装备制造技术}0 7 20 年第 l 期 O
可 编 程 多 轴 控 制 器 在 转 台 误 差 补 偿 中的 应 用
路 燕 , 锐 樊
( 北京航空航天大学 机械工程及 自动化学院 , 北京 10 8 ) 00 3
摘要 : 研究 了可编程多轴控制 ̄( MA ) 转台误差补偿 中的作 用, P C在 介绍 了 P C在运动控制 中的优点, MA 就转台误差 来源进行 分析 ; 设计 上住机误差补偿模块 。 明如何利用 P AC动 态链接库技术 实现上住机与下住机 的通讯。 并说 M 实践证明 , 应用 P AC作 为下住机使转 台控 M
响 因素。
21 指 向误 差 .
1 MA P C简 介
美国 D l a e mT u公司于 19 90年推 出的 P C可 编程多轴 MA 运 动控制器 , 是一种基于工控 P C机和 WI D WS 作系统 的 NO 操
多轴 、多通道开放 式运 动控制器。该产 品使用高速 D P 6 0 S501
被广泛应用 于各种伺服控制 系统 中。
2 三 轴转 台误差 来源分 析
三轴转 台误差 主要包括三大项 : 向误差 、 指 速率稳定 度误 差 和幅相误差嘲 这是 就转 台系统本身而言 , 。 另外三轴转 台误差 补偿过程还受误差监 测 、 现场标 定 、 环境 温度湿度等很多外界 因素影响。 本文仅分析转台本身的指向误差及现场标定误差影
D Ih,+ u d r epiC +B d e 等在 Widw 平台上制 定用户 专用 界面 ; no s
驱动时的力矩不平衡等因素有关。该误差很小可忽略不计; ②
试论全站仪的补偿与补偿器
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公式 (1) ,0 作为分母时公式没有意义) , 根据极限函
数知识利用公式 (1) 我们知道此时的误差较大 。
根据公式 (1) , 当 Y 轴的倾斜量越大 ( 即 <y 越 大) ,望远镜从 90°(水平方向) 向天顶转动 ,当转动的
角度相同时 , 水平角的误差就越大 。比如 :若 Y 轴
倾斜 30″即 <y = 30″, 当望远镜转动到天顶距为 25°位
2003 年 第 2 期 测 绘 通 报 6 5
误差进行过校正 ,但这两个指标差的余量是存在的 。 在校正竖盘指标差时仪器会自动对照准误差余量 、 横轴误差余量进行改正 。
根据 JJ G 规范 ,国家要求检定的照准误差 、横轴 误差 、竖盘指标差也是对其预置后的残剩值 。
各厂商在仪器操作手册上提到的“单轴补偿 (有 的仪器提示为 X 轴) ”,当在使用仪器时若用户选择 该功能使其有效 ,那么当仪器竖轴发生倾斜时 ,仪器 只自动改正“垂直角度”, 本质上是对沿 X 轴方向的 改正 。对于使用“单轴补偿器”的仪器只是使沿 X 轴方向的补偿器有效 。对于使用“双轴补偿器”的仪 器是关闭了沿 Y 轴方向 (水平角度) 改正的功能 。
本刊为海内外公开发行全彩色双月刊 ,单月 15 日出版 ,每期定价 8. 00 元 ,全年定价 48. 00 元 。全国各地 邮局均可订阅 ,邮发代号 :2 - 912 。编辑部可办理补订 。
【仪器仪表学报】_姿态_期刊发文热词逐年推荐_20140727
科研热词 加速度计 陀螺仪 运动学 计算机视觉 船舶姿态 自适应kalman滤波 自校正 系统补偿 笔杆运动检测 石英挠性线加速度计 相机 特征直线 特征抽取 激光制导 测量机器人 样机 无陀螺惯性导航系统 数据采集 数据同步 控制算法 快速定位定向 微卫星 小型便携式 姿态角速率 姿态角 姿态确定 姿态测量 多温感测 地球图像 力传感器 位置姿态系统 位姿估计 人脸识别 二维对称主成分分析 主成分分析 pnp问题 dsp
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
53 三维人脸 54 kalman滤波器 55 gps
科研词 推荐指数 高斯曲率 1 非接触 1 钻具姿态 1 针孔成像 1 误差补偿 1 误差建模 1 视觉定位 1 蒙特卡罗仿真 1 航姿测量系统 1 编码点 1 组合导航系统 1 线阵ccd标定 1 精度估计 1 磁罗盘 1 磁强计 1 特征点 1 火箭弹 1 激光光路 1 测斜仪 1 活动转台 1 法向量 1 模拟仿真 1 板料成形 1 捷联惯导系统 1 惯导系统误差修正 1 微机电系统 1 微惯性测量单元 1 应变测量 1 射影几何 1 姿态组合 1 姿态精度 1 姿态测量 1 姿态校正 1 大视场角度测量 1 多轴激光加工 1 多视图几何 1 外姿态测量 1 四元数无迹卡尔曼滤波 1 合作目标 1 反向传播(bp)神经网络 1 卡尔曼滤波器 1 协方差矩阵 1 初始对准 1 光路几何误差 1 光线几何误差反射传递函数 1 光电准直 1 光学跟踪器 1 光学系统设计 1 倾斜角 1 交比定理 1 乘性误差四元数 1 专家系统 1
利用速率转台校准倾角仪的方法及其测量结果的不确定度评定 杜建斌
利用速率转台校准倾角仪的方法及其测量结果的不确定度评定杜建斌摘要:本文介绍了数显倾角仪的计量特性,研究了一种利用陀螺速率转台操作系统对倾角仪进行校准的方法并对其测量结果示值误差进行了不确定度分析与评定。
关键词:倾角仪;速率转台;校准方法;不确定度分析与评定引言倾角仪又称角度仪、电子式角度仪,常用于水平角度、相对角度及倾角的测量。
其基本原理是,利用水平摆原理在基体内植入一种水平摆,首先将倾角仪摆放在一个基准平面上进行置零,然后当倾角仪向一个方向倾斜时,计数增加,当倾斜方向发生改变时,计数减少。
计数与倾角仪的初始位置有关。
当初始化倾角仪时,他的计数被设置为零。
通过计数器的累积计算,可以很容易的测量出倾角仪倾斜的角度。
1 计量特性1.1工作面的表面粗糙度工作面的表面粗糙度值不大于1.6μm。
1.2零值误差零值误差不超过±0.03°。
1.3漂移零值示值随时间的漂移不超过0.03°/h。
1.4示值误差2 校准环境及校准用标准器2.1环境条件2.1.1 校准时,室内温度:(20±5)℃,温度变化每小时不超过1℃。
相对湿度:≤80%电源电压:电压(220±22)V,频率(50±0.5)Hz。
2.2 校准用标准器及其他仪器设备。
2.2.1 表面粗糙度表面粗糙度样块2.2.2 北京航空精密机械所生产的 901C型双轴速率位置转台速率位置转台的位置的最大允许误差的绝对值应小于被校倾角仪的最大允许误差绝对值的1/3。
其位置量程应覆盖被校倾角仪的测量范围。
其俯仰轴倾角回转误差:±3″,测量精度:±5″,工作范围:190°3 校准项目及校准方法3.1 工作面表面粗糙度用表面粗糙度样块与工作面进行比较。
3.2 零位误差及漂移将倾角仪安装在转台上,用支架固定,调节转台置于水平位置,将倾角仪置零。
转台旋转一个角度再次回到零位,读取示值为零位误差。
三坐标测量机的误差分析及其补偿
收稿日期: 1996- 03- 06 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
46
沈 阳 工 业 学 院 学 报 1997 年
1. 2 三坐标测量机测头位置误差表达式
式 (1) 对坐标平移和旋转的坐标变换可应用到三坐标测量机中各滑台的平移和转动误差 向绝对坐标系的转换.
图 3 坐标系 向坐标系 的变换
图 4 三坐标测量机的坐标变换示意图
在图 1 中的 X 、Y、Z 的滑尺上分别建立三个坐标系 、 、 , 且使三坐标测量机的测头
xp
y=
- ex y + A - M y m - ey y + A -
- ezy + A -
yp
(3)
z
- ex z
- ey z
zm - ezz
zp
式 (3) 中的各误差项均是以绝对坐标系原点为起点, 在单一运动方向上测量的, 其误差评定基
准是理想的坐标轴方向. 因此, 式 (3) 中的误差分量包含三个滑尺运动方向的相互垂直度误差.
48
沈 阳 工 业 学 院 学 报 1997 年
x = x m - ex x - ey x - y m Ηx z (5)
y = y m - ex y - ey y
工作台数显装置为光栅尺, 误差测量装置和坐标值检定用双频激光干涉仪. 实验数据如表
2 所示.
表 2 测量数据
从实验中看出补偿后坐标值更接近于坐标检定值, 显示误差分别为 exm = 010479 mm , eym = - 010039 mm , 而补偿后坐标定位误差为 ex = 010038 mm , ey = 010005 mm.
【仪器仪表学报】_动态测量系统_期刊发文热词逐年推荐_20140727
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
科研热词 非接触 露点仪 钢轨断面轮廓 软刚臂单点系泊系统 轨距测量 误差分析与补偿 误差分析 药粒称重 能量守恒原理 称重传感器 电动舵机 激光扫描传感器 浮式生产储油船 正弦波 模数转换器 椭球拟合 标定 数字示波器 扭矩测量 心电 微量 平滑滤波器 容性耦合 实验 安装误差 噪声抑制 单片机 动态误差 动态校准 动态局部非线性 动态 动力学模型 分析 减速器 冲击高电压 人机交互界面 三轴陀螺仪 minigui arm
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011年 科研热词 预测测量 非线性 逆模型 粒子滤波 时空变换 时栅 数控转台 寿命预测 动态误差 动态损伤 传感器 不确定性 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
基于多体系统理论的五轴转台误差建模与分析
we r e s t u d i e d .I n o r d e r t o e x p r e s s r e l a t i o n s be t we e n e r r o r s a nd s i mu l a t i o n, t h r e e p a r a me t e r s we r e p r o p o s e d .Ba s e o n t h e a n a l y s i s o f f i v e — a x i s t u r n t a b l e’ S s t r u c t u r e, t h e e r r o r s ’ t r a n s f e r r e l a t i o n s a n d t o p o l o g i c a l s t r u c t u r e o f iv f e - a x i s t u r n t a b l e we r e d e s c r i b e d u s e d
摘要 :五轴转台误差对半实物仿 真精度具有 直接影响。分析五轴转 台误差及对半实物仿真 的影 响机 理 ,提出五轴转台误 差的评 价参数。基于五轴转 台的拓扑结 构 , 采 用特征矩阵描述转 台误差传递 ,建立 了五轴转 台误差模 型。基于所 建立 的模型分析了误 差对评价参数 的影 响,结果表 明指向误 差主要受垂直度 、倾角 回转误差及转角 的影 响 ; 位置误差受 各误差 的综合 影响 ,其中相 交度和位移 回转误差影 响最大 ;目 标误 差受 相交度和同轴度影响较显著 。误差模型 和分析结果可用 于转 台设计误 差分配和半实 物仿真系统误差分析 。 关键词 :五轴转台 ;多体系统理论 ;误差建模 ;半实物仿真
转台的回转中心测量方法-概述说明以及解释
转台的回转中心测量方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述转台的回转中心是一种重要的参数,它用于描述转台的旋转轴的准确位置。
在许多工程领域,如机械制造、材料测试和航天工程等,准确测量转台的回转中心是非常关键的。
这是因为准确的回转中心测量可以确保设备在测试或生产过程中的稳定性和精确性。
然而,传统的回转中心测量方法存在一些局限性和挑战。
传统方法通常依赖于复杂的实验装置和仪器,需要大量的人力和时间来完成测量过程。
此外,由于实验条件的限制,有时很难获得准确和可重复的结果。
为了克服传统方法的不足,我们提出了一种新的回转中心测量方法。
这种方法基于先进的观测技术和数据处理算法,能够更精确地确定转台的回转中心位置。
通过利用高精度的传感器和先进的图像处理技术,我们可以实时监测和记录转台的运动轨迹,并利用数学模型对数据进行分析和处理。
我们的新方法具有许多优点。
首先,它可以大大缩短测量时间,提高测量效率。
其次,它减少了实验装置和仪器的复杂性,降低了测量成本。
此外,我们的方法能够提供更准确和可靠的测量结果,从而提高了测试和生产过程的稳定性和产品质量。
本文将详细介绍传统的回转中心测量方法的原理和局限性,并详细描述我们提出的新的回转中心测量方法的步骤和算法。
通过比较传统方法和新方法的特点和优势,我们将阐明新方法在测量转台回转中心方面的潜在应用和前景。
最后,我们总结并讨论了这项研究的潜在局限性和未来发展方向。
通过本文的研究和讨论,我们希望能够为转台回转中心的测量提供新的思路和方法,为相关工程领域的技术发展和应用提供有力支持。
1.2 文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要从概述、文章结构和目的三个方面介绍了本文的研究背景和研究目的。
正文部分包括两个小节:转台的回转中心定义和重要性以及传统的回转中心测量方法。
在第一小节中,将对转台的回转中心进行定义,并重点强调了回转中心的重要性。
在第二小节中,将介绍一些传统的回转中心测量方法,分析其优缺点和适用范围。
【仪器仪表学报】_修正_期刊发文热词逐年推荐_20140726
科研热词 温度补偿 马尔可夫随机场模型 非线性补偿 非线性吸收 零点温漂 边缘场效应 辨识 误差校正 蒙特卡洛 节点定位 系统矩阵 称重精度 磁阻传感器 磁钉 磁尺 相对坐标 盲均衡 疲劳监测 点扩散函数 温度影响 汽车动态称重 水声通信 模糊mll模型 无线传感器网络 护士助手机器人导航 性能评估 微光机电系统 平面薄板结构 常数模 差分吸收光谱 字:疲劳传感器 多维标度 多径效应 吸合电压 压力传感器 函数链接型神经网络 准直器张角效应 光纤光栅 光栅平动式光调制器 先验知识 修正无偏自适应时延估计 传感器温漂 中等车速 三轴磁强计 γ -lms 算法 sa算法 sar图像分割 aduc845
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
2011年 科研热词 推荐指数 时间同步 2 预测测量 1 随机漂移 1 重要度 1 连接器数学模型 1 远程校准 1 轴向分载 1 谐波畸变率 1 误差评定 1 计算机断层成像 1 自适应 1 肿块 1 联合代数重建 1 置信度 1 罚函数法 1 网络时延 1 系统稳定性 1 系统可靠性 1 粒子滤波 1 简化欧式距离比例不变准则 1 秒脉冲 1 离心压缩机 1 神经网络 1 相位生成载波 1 电力变压器 1 现场校准 1 灰度相似性准则 1 激光陀螺 1 混合模型 1 测量臂 1 残差修正 1 横向分载 1 椭圆参数估计 1 梯形模糊数 1 核函数 1 标准时间 1 构型 1 时钟漂移 1 时空变换 1 时栅 1 无源互调测试系统 1 数控转台 1 故障模式 1 接触点 1 投影数据截断 1 性能预测 1 平稳小波变换 1 工程应用 1 局部灰度熵准则 1 小波阈值 1 小波多分辨 1 家用电器 1
【仪器仪表学报】_零_期刊发文热词逐年推荐_20140728
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词 零偏 超声流量计 计量 补偿模型 脉冲宽度调制 管道检测 磁通门磁力仪 电磁力平衡传感器 热平衡 温度误差 温度漂移 水池试验 正弦波信号 探头安装位置 径向基神经网络 峰值点 小波滤波 压缩感知 刻度因子 修正方法 信号噪声 mems陀螺仪 hough变换
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 科研热词 光纤陀螺 随机误差 随机漂移 连续旋转 舷角正交 舰载光电设备 相位差 测距 惯导平台 性能评价 寻北仪 ca模型 allan方差 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
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双馈感应电机 卡尔曼滤波 协作 半监督线性支持向量机 半监督学习 光纤陀螺 串道比 不平衡 三轴陀螺仪 三轴磁强计 三相四脚变换器 β 粒子 α 粒子 split bregman算法 pwm占空比 cv模型
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