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光电矩阵编码器标定方法的研究

发布时间:2019-03-18 14:02
【摘要】:光电编码器作为一种高精度的角度传感器,在军事、航天、医疗、工业生产等各领域应用广泛。随着精密测量技术发展,光电编码器的精度不断提高,对光电编码器精度的标定也越来越受到重视。鉴于现有的光电编码器标定方法并未对标定误差的补偿进行研究且大多存在标定过程操作复杂,效率低,自动化程度低等不足,本文开展了基于误差补偿的高效、高精度、高自动化的光电矩阵编码器标定方法的研究。本文首先分析了光电编码器标定的基本原理,在直接比较法的基础上,建立了一种基于误差补偿且以双频激光干涉仪测量角度为基准的光电矩阵编码器标定方法。其次,本文依据所研究的光电矩阵编码器标定方法,构建了光电矩阵编码器标定系统,详细介绍了标定系统的组成及各部分功能的实现。再次,本文对标定系统的误差来源进行了深入分析,提出了轴系转角误差的检测方案,并进行了检测实验。根据轴系转角误差的检测结果,建立了误差补偿模型,同时分析了多种误差补偿模型的算法,并通过补偿实验对模型的补偿效果进行了对比验证。最后,本文编写了光电矩阵编码器标定系统软件,对光电矩阵编码器进行标定实验,并进行了与传统手动编码器标定方法的对比实验,实验结果显示,经过误差补偿后系统的标定结果准确可信,本文所研究的编码器标定方法是可行有效的。
[Abstract]:As a high-precision angle sensor, photoelectric encoder is widely used in military, aerospace, medical, industrial production and other fields. With the development of precision measurement technology, the precision of photoelectric encoder has been improved, and more attention has been paid to the precision calibration of photoelectric encoder. In view of the fact that the existing calibration methods of photoelectric encoder have not studied the calibration error compensation and most of them have the shortcomings of complex operation, low efficiency and low degree of automation in the calibration process, this paper develops an efficient and high-precision calibration method based on error compensation. Research on Calibration method of photoelectric Matrix Encoder with High Automation. In this paper, the basic principle of photoelectric encoder calibration is analyzed firstly. On the basis of direct comparison method, a calibration method of photoelectric matrix encoder based on error compensation and based on the measurement angle of dual-frequency laser interferometer is established. Secondly, according to the calibration method of photoelectric matrix encoder, the calibration system of photoelectric matrix encoder is constructed in this paper. The composition of the calibration system and the realization of each part of the calibration system are introduced in detail. Thirdly, the error source of calibration system is analyzed deeply, and the detecting scheme of shaft angle error is put forward, and the testing experiment is carried out. The error compensation model is established according to the detection results of the rotation angle error of shafting. At the same time, the algorithms of various error compensation models are analyzed, and the compensation effect of the model is verified by the compensation experiment. Finally, the calibration system software of photoelectric matrix encoder is programmed in this paper. The calibration experiment of photoelectric matrix encoder is carried out, and the contrast experiment with the traditional manual encoder calibration method is carried out. The experimental results show that, After error compensation, the calibration results of the system are accurate and reliable, and the encoder calibration method studied in this paper is feasible and effective.
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN762

【参考文献】

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本文编号:2442932

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