基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究

发布时间：2018-05-09 10:19

  本文选题：测角 + 柱面光栅　； 参考：《红外与激光工程》2015年07期

【摘要】：高精度角度测量装置是保证旋转设备精度和性能的关键,广泛应用于测量跟踪仪器中,特别是对于大尺寸坐标测量仪器,测角相比于测距是制约坐标测量精度的瓶颈。在精密一维轴系平台上,采用高精度柱面光栅及四个读数头构建测角装置,对传感器本身、安装及轴系跳动等误差因素对测角精度的影响进行了详细分析。基于角度测量标准器具校准角度测量误差,对误差数据进行谐波分析。基于遗传算法提出了一种参数优化方法,建立误差补偿模型,对测角误差进行了补偿。实验结果显示,补偿后柱面光栅测角误差减少为±0.7″,证明了误差补偿算法的有效性,显著地提高了角度测量精度。
[Abstract]:High precision angle measuring device is the key to ensure the precision and performance of rotating equipment. It is widely used in measuring and tracking instruments, especially for large size coordinate measuring instruments. Compared with ranging, angle measurement is the bottleneck of coordinate measurement accuracy. In this paper, a high precision cylindrical grating and four readout heads are used to construct the angle measuring device on the precision one dimensional shafting platform. The influence of the sensor itself, the installation and the runout of the shafting on the angle measuring accuracy is analyzed in detail. Based on the calibration error of the standard instrument for angle measurement, harmonic analysis of the error data is carried out. A parameter optimization method based on genetic algorithm is proposed, and the error compensation model is established to compensate the angle measurement error. The experimental results show that the angular error of cylindrical grating is reduced to 卤0.7 "after compensation, which proves the effectiveness of the error compensation algorithm and improves the accuracy of angle measurement significantly.
【作者单位】： 中国科学院光电研究院;合肥工业大学仪器科学与光电工程学院;
【基金】：国家自然科学资金青年项目(61307095) 国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ12002)
【分类号】：TH721;TP18

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 赵人杰;马文礼;;利用误差谐波补偿法提高金属圆光栅测角精度[J];仪器仪表用户;2009年03期

2 洪喜;续志军;杨宁;;基于径向基函数网络的光电编码器误差补偿法[J];光学精密工程;2008年04期

3 高贯斌;王文;林铿;陈子辰;;圆光栅角度传感器的误差补偿及参数辨识[J];光学精密工程;2010年08期

4 张礼松;管炳良;;关节坐标测量机研制中圆光栅误差修正技术[J];计测技术;2007年04期

5 苏燕芹;张景旭;陈宝刚;杨飞;赵宏超;;谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用[J];红外与激光工程;2014年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期

2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期

3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期

4 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期

5 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期

6 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期

7 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期

8 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期

9 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期

10 刘延明;陆克芬;方崇;;大中型灌区可持续发展综合评价的一种新方法[J];安徽农业科学;2009年27期

相关会议论文 前10条

1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

2 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论（上）[C];2011年

3 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

4 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

5 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

6 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

7 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

8 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

9 姜封国;;基于小生境技术的混合遗传算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

10 刘桂臣;蒋白懿;代进;;基于遗传算法城市供水系统优化调度研究[A];科学发展与社会责任（A卷）——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

相关博士学位论文 前10条

1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年

5 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

7 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年

8 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年

9 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年

10 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年

2 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年

3 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年

4 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年

5 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年

6 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年

7 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年

8 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年

9 马宗梅;遗传算法在考试系统组卷中的应用与研究[D];郑州大学;2009年

10 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 高福晖;大型经纬仪轴系晃动的傅里叶谐波分析方法[J];光电工程;1998年05期

2 姚景风;谐量混杂的探讨[J];工具技术;1983年07期

3 王选择,郭军,谢铁邦;精密衍射光栅信号的椭圆拟合与细分校正算法[J];工具技术;2003年12期

4 邹自强;;论圆光栅多头读数系统[J];光学机械;1983年02期

5 杜俊峰,李正周;GD-220光电经纬仪轴系的精度分析[J];光学精密工程;2002年04期

6 罗长洲,陈良益,孙岩,高立民,胡晓东,温利;一种新型光学编码器[J];光学精密工程;2003年01期

7 佘琳,冯长有,丁林辉;两步法测量编码器测角误差[J];光学精密工程;2004年01期

8 李鸣鸣;龚振邦;欧阳航空;孙麟治;;实验数据RBF神经网络模型中噪声的处理方法[J];光学精密工程;2005年S1期

9 谢明红;;基于径向基函数网络的图像三维恢复技术在雕刻加工中的应用[J];光学精密工程;2007年01期

10 刘得军;刘彩平;韦荣方;;基于粒子群算法的6-DOF并联坐标测量机的测量建模[J];光学精密工程;2008年01期

相关硕士学位论文 前1条

1 王霞;智能关节式坐标测量机数据采集系统的研制[D];合肥工业大学;2006年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李逢高;启发式遗传算法[J];湖北工学院学报;2000年03期

2 徐耀群,沈继红,丁建利;一种改进的遗传算法及其应用[J];黑龙江商学院学报(自然科学版);2000年02期

3 王晓丽,孙萍;一种全局优化的计算方法──遗传算法[J];吉林建筑工程学院学报;2000年03期

4 李一峰,姜勇,王红星,卢毅,田新启,方秋华;基于遗传算法的变压器局部放电超声定位法[J];江苏电机工程;2000年04期

5 靖稳峰,魏红,段惠娣;遗传算法及其发展现状[J];西安工业学院学报;2000年03期

6 吴立成,陆震,于守谦,郑红;柔性杆子杆模型参数的遗传算法优化求解[J];北京航空航天大学学报;2001年01期

7 王凤儒,徐蔚文,王凤林;基于序值编码的遗传算法及其应用[J];电机与控制学报;2001年01期

8 杨斌,余岳峰,杜建军;改进的遗传算法在中期发电规划中的应用[J];电网技术;2001年08期

9 廖平,喻寿益;基于遗传算法的圆的半径测量[J];计量学报;2001年02期

10 吴镇,孙国正;遗传算法中的加速进化技术[J];同济大学学报(自然科学版);2001年12期

相关会议论文 前10条

1 韩娟;;遗传算法概述[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

2 庞国仲;王元西;;基于遗传算法控制步长的定性仿真方法[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年

3 林家恒;李国锋;田国会;刘长有;;遗传算法在旋转货架拣选优化中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

4 史骏;裘聿皇;;遗传算法中基因排列方式对运行的影响[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年

5 韩战钢;;遗传算法及在经济中的应用[A];Optimization Method, Econophysics and Risk Management--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年

6 唐毅;葛运建;王定成;江建举;;遗传算法在运动员技术动作优化中的应用研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集（下册）[C];2003年

7 文泾;朱玉文;;用遗传算法进行航线规划[A];全国第16届计算机科学与技术应用（CACIS）学术会议论文集[C];2004年

8 于春梅;黄玉清;杨胜波;;遗传算法在参数辨识中的应用进展[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

9 王志宏;王斌;;基于遗传算法的非确定性目标优化[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年

10 王晓东;刘全利;金吉凌;王伟;;基于序次优化策略的改进遗传算法[A];第二十三届中国控制会议论文集（下册）[C];2004年

相关重要报纸文章 前2条

1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年

2 高雪娟;协同设计的平台策略[N];中国计算机报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 周辉仁;递阶遗传算法理论及其应用研究[D];天津大学;2008年

2 郝国生;交互式遗传算法中用户的认知规律及其应用[D];中国矿业大学;2009年

3 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年

4 马国田;遗传算法及其在电磁工程中的应用[D];西安电子科技大学;1998年

5 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年

6 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年

7 刘冀成;基于改进遗传算法的生物电磁成像与磁场聚焦应用研究[D];四川大学;2005年

8 袁丽华;基于物种进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年

9 李航;遗传算法求解多模态优化问题的研究[D];天津大学;2007年

10 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 谷克;遗传算法在公路路线智能决策系统中的应用研究[D];长安大学;2008年

2 李艳娇;基于改进遗传算法的刚架结构截面力学特性参数优化的研究[D];吉林大学;2009年

3 任巍;求解极小碰集的遗传算法的研究与改进[D];吉林大学;2009年

4 王赫;混沌遗传算法在模式识别中的应用[D];东北电力大学;2009年

5 于蕾蕾;双种群遗传算法的改进及其应用研究[D];合肥工业大学;2009年

6 王婧;遗传算法及其在聚类分析中的应用[D];华中师范大学;2009年

7 胡文斯;基于遗传算法的车间作业调度问题的研究[D];中国海洋大学;2009年

8 吴明华;基于遗传算法的养护机械生产车间作业调度问题的研究[D];长安大学;2007年

9 尉钰;基于改进遗传算法的桥梁模型动力优化[D];长安大学;2007年

10 王银年;遗传算法的研究与应用[D];江南大学;2009年

，

本文编号：1865649