双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法与实现

发布时间：2023-02-27 19:55

　　对光栅跨尺度测量进行了研究,重点研究了基于双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法、实现方法,并对双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量进行了实验验证。提出的跨尺度测量算法,充分利用了低位数A/D芯片的高速测量特性和低速测量的高位数A/D芯片的采样特性,将不同A/D芯片各自的优势发挥出来,构建了具有高速测量特性、且同时具有微纳测量分辨力的大行程和微纳行程的跨尺度测量系统,并通过详实的实验数据,验证了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的可行性和有效性。主要研究内容如下:(1)分析了目前跨尺度位移测量的原理,各自的特点和适用范围,介绍了光栅在跨尺度测量中的研究现状与发展。(2)提出了基于双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法,并对其关键技术进行了深入研究,重点研究了跨尺度测量算法的双A/D采样、光栅细分、跟踪算法和测量算法、双A/D采样的时间基准及对跨尺度测量的影响,从理论层面上解决了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的可行性。(3)研究了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的实现方法,设计了双A/D采样的跨尺度测量的硬件系统和软件系统,论述了双A/D采样的跟踪算法和测量算法的光栅细分动态库设计、...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源与背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究状况和进展
        1.2.1 高精度纳米测量方法
        1.2.2 光栅尺在跨尺度测量中的研究与发展
    1.3 课题主要研究内容
第二章 双A/D跨尺度微纳测量关键技术研究
    2.1 跨尺度光栅微纳测量系统的构建
    2.2 跨尺度光栅测量算法与实现
        2.2.1 二路光栅细分算法
        2.2.2 跟踪测量算法
    2.3 双A/D采样的时间基准分析
        2.3.1 时间基准的误差源分析
        2.3.2 同一时基下的光栅信号采集
        2.3.3 不同时基的信号采集
    2.4 本章小结
第三章 系统构建与实现方法
    3.1 实验参数设计
        3.1.1 操作界面
        3.1.2 参数设置
        3.1.3 光栅速度测量
    3.2 双路动态库设计
    3.3 动态时差修正
        3.3.1 时差提取实验设计
        3.3.2 时差测量算法
    3.4 硬件组成
        3.4.1 实验系统
        3.4.2 时延采集设计
        3.4.3 光栅的选型和信号采集
    3.5 本章小结
第四章 实验分析
    4.1 双A/D采样的时差提取实验
        4.1.1 干扰仿真实验
        4.1.2 时差提取实验
        4.1.3 独立清零实验
    4.2 单次测量的位移分辨力实验
        4.2.1 无蠕动分辨力实验
        4.2.2 有蠕动分辨力实验
    4.3 随机跟踪的跨尺度测量实验
        4.3.1 跟踪实验的位移参考值
        4.3.2 跟踪丢步验证
        4.3.3 跟踪误差验证
        4.3.4 参数调整对比验证
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3751346