角位移标定论文-孙世政,何泽银,董绍江

角位移标定论文-孙世政,何泽银,董绍江

导读:本文包含了角位移标定论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:嵌入式角位移传感器,单读数头,差商法,自标定

角位移标定论文文献综述

孙世政,何泽银,董绍江[1](2017)在《基于差商法的嵌入式角位移传感器自标定》一文中研究指出为了摆脱对高精度基准器具的依赖实现对嵌入式角位移传感器的现场标定,结合传感器的结构特点提出了一种利用单个读数头测量值差商的方法实现自我标定。该方法利用傅里叶逼近模型将读数头的误差分离为多次谐波的迭加,采用测量值向前差商的方法获取标定模型的中间变量,运用泰勒展开对差商方法进行了误差估计,并通过提高差商阶数降低模型误差,为了保证标定精度,结合最小二乘算法对标定参数进行了寻优。运用自标定方法对两台不同对极数的嵌入式角位移传感器进行了标定实验,并与传感器常用的比较标定方法进行了对比实验。实验结果表明,两台传感器的误差分别从标定前的±30″和±25″,降低至±2.6″和±2.2″,精度得到了大幅度提高,最终的标定参数与传感器实际的误差成分相吻合,标定精度与比较标定的精度基本相同,能够满足嵌入式角位移传感器的高精度、高效率标定要求。(本文来源于《振动与冲击》期刊2017年13期)

苟李[2](2015)在《基于误差函数非齐次方程构造的角位移传感器自标定方法》一文中研究指出标定是提高传感器或测量仪器测量精度的重要技术手段之一。在获取测量结果误差的过程中,根据是否借助外部测量基准,标定可分为比较式标定和自标定两种。由于比较式标定受外部参考基准的局限性影响,其标定过程通常困难且昂贵,严重的甚至会制约精密传感器或测量仪器的进一步发展。因而,以待标定仪器本身作为测量基准的自标定可以有效解决上述问题。针对角位移传感器而言,其自标定方法可以分为多读数头自标定方法和单读数头自标定方法。二者的标定精度相当,但前者对读数头之间的一致性要求比较高,读数头安装难度大,系统小型化困难。因此,针对多读数头自标定模型存在的不足,本文提出一种单个读数头即可实现的角位移传感器自标定方法。该方法利用角位移测量值微分的傅里叶级数,建立了自标定数学模型。结合后续自标定实验、分析的结论,本文还提出一种旨在提高长周期系统误差修正精度的优化自标定模型。本文搭建了适应自标定模型的自标定系统,通过自标定精度测试实验,验证了自标定模型的有效、可行,其静态测试的自标定精度可达到?0.7?,动态测试的自标定精度可达到?0.8?。针对可能影响自标定精度稳定性的因素分别设计了单因素实验,实验证明:差分法近似误差、环境随机因素以及待标定传感器原始误差大小等,并不显着影响自标定模型的标定精度;而转台匀速转动的稳定性,将较为显着地影响自标定模型对长周期系统误差的修正精度;对驱动自标定系统转台的普通直驱电机的稳定性而言,自标定模型的标定精度优于?2.4?。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2015-03-10)

高忠华,陈锡侯,彭东林[3](2015)在《时栅角位移传感器在线自标定系统》一文中研究指出为解决时栅角位移传感器在实际应用中的在线标定问题,提出了一种定角平移自标定方法并设计了相应的自标定系统。该方法首先把圆周封闭的自然基准转换成定角基准,在时栅内部建立了自标定基准。然后,根据傅里叶级数的性质,将定角基准平移到傅里叶变换的幅值和相位中,建立了测量值之差与误差之差的函数关系。通过对测量值之差进行傅里叶分析,重构了时栅角位移传感器的误差函数。最后,讨论了影响自标定精度的误差来源,并设计了传感器的零点纠错算法。为了检验自标定效果,利用激光干涉仪实验装置与自标定系统进行了对比试验。结果表明:定角平移自标定精度为1.9″,与理论计算的自标定误差(1.5±0.5)″的结论相符。提出的自标定方法在解决时栅自身标定基准的同时,满足了精密测量领域对时栅精度和可靠性的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2015年01期)

陈锡侯,苟李,官云丽,索龙博,周全[4](2014)在《基于单个读数头的角位移传感器自标定方法》一文中研究指出在保证角位移传感器自标定精度的前提下,为克服多读数头安装的一致性问题,同时尽可能避免对标定系统硬件上的苛刻要求,提出一种基于单个读数头,借助测量数据微商的傅里叶级数,实现角位移传感器自标定的方法。推导了该自标定方法引入的误差,并据此提出一种对应的优化方法。将其应用于时栅角位移传感器的标定中,实验结果表明,在相同测量环境下,该自标定方法的标定精度接近借助外部参考基准的传统标定方法,达到约±0.8″;优化后的自标定方法能够有效提高标定精度与标定效率,并且在大微元长度快速标定时,其标定精度可优于传统标定方法接近5倍。(本文来源于《传感技术学报》期刊2014年08期)

高忠华[5](2014)在《时栅角位移传感器自标定与误差修正方法及关键技术研究》一文中研究指出时栅角位移传感器是根据时空转换思想而研发的一种新型传感器,近年来开始向产业化迈进。目前,时栅传感器虽然在加工过程摒弃了空间超精密刻划技术,但是其检验与标定环节却仍依赖于空间超精密刻划技术的传感器作为参考基准。而且随着时栅角位移传感器精度的进一步提高,寻找更高精度的参考基准来标定它就更加困难,所以参考基准是时栅传感器必须要解决问题。另外,在实际恶劣的使用环境中,包括时栅传感器在内的其它同类传感器面临的共同问题是:当传感器的机械参数和电气参数发生变化时,测量精度如何长期保持?上述的两个问题促使了本课题对时栅角位移传感器的自标定和误差自修正展开研究。目前,国内外对角位移传感器的自标定研究不多,基本方法仍然是以圆周封闭原则为依据,转换为以常角为基准进行相互标定或自标定。多采用两套读数头或两个码盘,自标定传感器使用条件要求苛刻、结构复杂,很少能够进行产业化生产。真正实现通过自标定达到高精度的角位移传感器,基本是在实验室中使用,典型的代表是德国联邦物理技术研究院和日本国家计量研究院各拥有一台超高精度的测角仪器,都是通过自标定实现其高精度的测量。本文在对国内外的角位移传感器自标定方法充分调研和深入分析的基础上,根据时栅角位移传感器和寄生式时栅误差的特点,采用理论分析和数学建模的方法对其自标定和误差自修正方法进行了深入研究。目标是实现传感器自标定与误差自动修正技术大规模用于产品化生产,尤其是用于大型复杂的生产与科研现场。迄今己完成的主要研究内容和创造性工作如下:1)在分析总结国内外角位移传感器自标定方法,以及前期开展的基于误差转换的时栅自标定方法(ECT方法)的基础上,根据时栅传感器及寄生式时栅结构和误差特点,提出了定角平移自标定方法(FAS方法),并对该方法进行了理论推导和数学建模。2)提出了适合于寄生式时栅技术的基于最小微元插值的动态误差自修正方法,并建立了误差修正模型。同时实现了时栅角位移传感器的谐波修正误差自动修正技术和寄生式时栅的最小微元插值误差自动修正技术。3)设计了时栅角位移传感器和寄生式时栅的自标定结构,完成了时栅角位移传感器和寄生式时栅的误差自动修正的电路及电气系统设计。4)设计了实验系统及实验方案,开展了大量的实验研究,给出了详细的实验数据,其结果如下:①对时栅角位移传感器进行静态自标定和基于谐波修正法的误差自修正,经过两次自标定和自修正,通过比对实验得出静态自标定精度为1",误差修正后的精度为2.3”②对寄生式时栅进行了静态和动态自标定以及基于最小微元插值法的误差自修正,经过比对实验,其静态标定精度为21",进行误差修正后的精度为28"。动态自标定精度为6.2",最小微元插值法进行误差修正后的精度为13.2"。5)针对上述的不同的实验结果,分别进行分析,给出了各个环节的误差来源,并给出了定量分析。综上所述,本文是在对时栅角位移传感器和寄生式时栅技术的原理及误差特点进行较为深入分析的基础上,探讨了时栅角位移传感器和寄生式时栅技术自标定和误差自修正方法并建立相应的误差模型,在进行大量实验的基础上对自标定和自修正误差进行分析,为今后更深入的研究提供理论基础和实现方法。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2014-04-01)

周玮[6](2012)在《时栅角位移传感器自标定研究》一文中研究指出精密测量仪器标定技术是保证产品质量的重要手段,也是计量领域科学研究的重要方面。角位移测量大量存在于以制造业为代表的工业生产和科学实践中。时栅作为一种新型的位移传感器,利用时间测量空间位移,以较低的加工成本获得了较高的测量精度。自标定技术可以在没有标准器和参考母仪的条件下实现传感器系统的误差自标定。针对场式时栅角位移传感器需要高精度参考母仪对其进行标定,和在恶劣工作环境中传感器的电气、机械等参数发生变化的问题。根据计量检测体系中的圆周封闭原则以及场式时栅角位移传感器自身误差特点,提出一种时栅角位移传感器系统误差自标定方法。实验证明,采用这种误差自标定方法消除了时栅系统误差产生的影响,实现了时栅角位移传感器的误差标定。笔者所在的课题组在国家自然科学基金的资助下,开展了时栅角位移传感器量值溯源,误差自标定等方面的研究。主要研究内容如下:1.根据角位移测量领域圆周封闭原则提出了一种时栅角位移传感器量值溯源的方案。从计量检测体系的角度分析角位移测量的量值溯源问题,以及传感器检定、标定和校准之间的关系。对角位移传感器各种自标定技术进行了比较和研究,获得理论指导和借鉴。2.提出了时栅系统误差自标定方案,进行理论推导。探讨了时栅位移传感器的测量原理以及位移测量中的时空转换思想,从误差自标定的角度通过理论推导和实验研究了场式时栅的误差特点。3.研究了场式时栅角位移传感器自标定的一种可行性结构,利用时栅传感器对极点误差极小的特点和差极式时栅极距存在的差分关系,建立基准点,对传感器进行自标定检测,获取传感器的误差曲线。4.通过实验对时栅自标定系统进行了验证。对时栅传感器信号进行采样和分析,进行了信号正交性实验,间距误差验证实验,对极内对极点误差测量实验,误差分离及误差修正实验。验证了时栅自标定方法的正确性和可行性。综上所述,本文在研究相关自标定方法和角位移量值溯源的基础上,设计并研制了具有自标定功能的时栅角位移传感器。通过理论推导,误差分析,样机设计和实验验证明确了时栅角位移传感器自标定的基本结构形式,提高了测量精度。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2012-04-05)

何森,王志斌[7](2011)在《一种单目视觉标定飞机方向舵角位移的新方法》一文中研究指出飞机飞行试验前需标定其方向舵等的角位移传感器。采用单目视觉方法进行标定。用一个圆周做靶面的主要标志,用2直线段的交点标明其圆心位置。测试靶基本上平行于舵轴固定在舵面上。用一台位置固定的数码相机对靶面拍照。设计了亚像素精度的处理方法用来处理数字照片,求出圆心像点位置和像面椭圆的方程以及椭圆短轴端点位置。设计了一套算法用来求出靶面的平面方程。方向舵的角位移可用靶面的角位移表示。未计入相机成像误差进行的仿真实验,不加噪声时,角位移误差小于0.001°;给像面椭圆添加μ=0,σ=2像素的高斯噪声时,角位移误差小于0.06°.靶面与舵轴不平行导致的测量误差可以修正,使测试靶容易安装。该方案可用于现场标定飞机升降舵、方向舵等的角位移。(本文来源于《兵工学报》期刊2011年11期)

何森,王志斌,张旭峰,高永全,曹美珍[8](2009)在《标定飞机方向舵角位移的视觉测量法》一文中研究指出飞机飞行性能试验前需标定其方向舵的角位移传感器。基于单目视觉,以叁个圆心为靶面的基本标志,圆周为辅助标志;用两直线段的交点标明圆心位置。取平行于像面的直径为特征直径,借助它容易从像面椭圆图像提取靶面深度信息,并建立简单、精确的逆透视变换公式。设计了亚像素法处理照片,能精确测出圆心像点位置和特征直径的像长,用来求圆心的世界坐标,得到靶面的平面方程。舵的角位移可用靶面角位移表示。计算机仿真结果,圆心像点位置测量误差小于0.02pixel,角位移测量误差小于0.005°。靶面与舵轴不平行导致的测量误差能及时修正,可降低对靶面安装的要求,使操作简单。能在现场标定飞机副翼、襟翼、升降舵、方向舵的角位移。(本文来源于《光电工程》期刊2009年12期)

何森,侯宏录,王尧[9](2007)在《标定飞机舵面角位移的双圆靶单目视觉方法》一文中研究指出提出了一种基于计算机单目视觉的飞机副翼、襟翼、方向舵和升降舵等转动系统中的角位移传感器的标定方法。用一台位置固定的数码相机对平行于飞机方向舵转轴并固定在该舵面上的一个双圆靶拍照。经数字图像处理确定4个特征像点的像面坐标,根据透视投影原理推导出求靶面法线的方向余弦的解析表达式,无需在现场实时标定相机参数即可解算出靶面法线的相对方向。方向舵转动时,其角位移可用该靶面的角位移来表达。仿真结果表明该方案正确可靠,可用于航天器上实现实时自主测量交会对接时的相对位姿参数。(本文来源于《兵工学报》期刊2007年07期)

侯宏录,周德云[10](2007)在《基于视觉测量的飞行器舵面角位移传感器标定》一文中研究指出提出一种基于计算机单目视觉的飞行器副翼、襟翼、方向舵和升降舵角位移传感器的非接触标定方法.用共面的两个特征圆组成一标定靶固定在飞行器舵面上,用一台定焦数码摄像机对标定靶拍照,获得特征圆数字图像.经图像分析确定特征圆圆心及直径在像面上的透视投影位置和长度,根据透视投影逆变换原理建立物和像空间坐标关系的解算模型,进而导出靶面平面方程.飞行器舵面角位移则由标定靶面的法线方向余弦来表示.仿真结果表明,该方法具有标定过程快速、简单和准确的特点.不需事先标定摄像机内外部参量,其标定准确度优于0.2°.(本文来源于《光子学报》期刊2007年02期)

角位移标定论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

标定是提高传感器或测量仪器测量精度的重要技术手段之一。在获取测量结果误差的过程中,根据是否借助外部测量基准,标定可分为比较式标定和自标定两种。由于比较式标定受外部参考基准的局限性影响,其标定过程通常困难且昂贵,严重的甚至会制约精密传感器或测量仪器的进一步发展。因而,以待标定仪器本身作为测量基准的自标定可以有效解决上述问题。针对角位移传感器而言,其自标定方法可以分为多读数头自标定方法和单读数头自标定方法。二者的标定精度相当,但前者对读数头之间的一致性要求比较高,读数头安装难度大,系统小型化困难。因此,针对多读数头自标定模型存在的不足,本文提出一种单个读数头即可实现的角位移传感器自标定方法。该方法利用角位移测量值微分的傅里叶级数,建立了自标定数学模型。结合后续自标定实验、分析的结论,本文还提出一种旨在提高长周期系统误差修正精度的优化自标定模型。本文搭建了适应自标定模型的自标定系统,通过自标定精度测试实验,验证了自标定模型的有效、可行,其静态测试的自标定精度可达到?0.7?,动态测试的自标定精度可达到?0.8?。针对可能影响自标定精度稳定性的因素分别设计了单因素实验,实验证明:差分法近似误差、环境随机因素以及待标定传感器原始误差大小等,并不显着影响自标定模型的标定精度;而转台匀速转动的稳定性,将较为显着地影响自标定模型对长周期系统误差的修正精度;对驱动自标定系统转台的普通直驱电机的稳定性而言,自标定模型的标定精度优于?2.4?。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

角位移标定论文参考文献

[1].孙世政,何泽银,董绍江.基于差商法的嵌入式角位移传感器自标定[J].振动与冲击.2017

[2].苟李.基于误差函数非齐次方程构造的角位移传感器自标定方法[D].重庆理工大学.2015

[3].高忠华,陈锡侯,彭东林.时栅角位移传感器在线自标定系统[J].光学精密工程.2015

[4].陈锡侯,苟李,官云丽,索龙博,周全.基于单个读数头的角位移传感器自标定方法[J].传感技术学报.2014

[5].高忠华.时栅角位移传感器自标定与误差修正方法及关键技术研究[D].合肥工业大学.2014

[6].周玮.时栅角位移传感器自标定研究[D].重庆理工大学.2012

[7].何森,王志斌.一种单目视觉标定飞机方向舵角位移的新方法[J].兵工学报.2011

[8].何森,王志斌,张旭峰,高永全,曹美珍.标定飞机方向舵角位移的视觉测量法[J].光电工程.2009

[9].何森,侯宏录,王尧.标定飞机舵面角位移的双圆靶单目视觉方法[J].兵工学报.2007

[10].侯宏录,周德云.基于视觉测量的飞行器舵面角位移传感器标定[J].光子学报.2007

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