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基准圆光栅偏心检测及测角误差补偿 被引量:62
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作者 艾晨光 褚明 +2 位作者 孙汉旭 张延恒 叶平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2479-2484,共6页
为了修正关节测试平台中由圆光栅安装偏心所产生的测量误差,建立了圆光栅偏心测角误差补偿模型并对安装偏心检测方法进行研究。首先,根据圆光栅测角与偏心参数间的几何关系,推导出圆光栅测量误差补偿模型。然后,描述了采用双读数头对比... 为了修正关节测试平台中由圆光栅安装偏心所产生的测量误差,建立了圆光栅偏心测角误差补偿模型并对安装偏心检测方法进行研究。首先,根据圆光栅测角与偏心参数间的几何关系,推导出圆光栅测量误差补偿模型。然后,描述了采用双读数头对比接收正弦信号间相位差,检测偏心参数的方法和原理;通过合成信号的李萨茹图形,检测出关节测试平台内圆光栅的偏心距及偏心方向。最后,根据所推导的偏心测角误差补偿公式对测试系统进行修正。对比实验结果表明:修正后的圆光栅测角精度大幅提高,测量精度提高了近5倍,满足关节测试平台的测量精度要求。 展开更多
关键词 角度测量 圆光栅 系统误差补偿 偏心距检测 偏心方向检测
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圆光栅角度传感器的误差补偿及参数辨识 被引量:43
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作者 高贯斌 王文 +1 位作者 林铿 陈子辰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1766-1772,共7页
基于正弦函数和粒子群算法提出了一种误差补偿及参数辨识方法,用于提高圆光栅角度传感器的测量精度。使用光电自准直仪和金属多面体对圆光栅角度传感器的测量误差进行了离散标定,通过对标定数据的频谱分析,发现传感器测量误差主要由几... 基于正弦函数和粒子群算法提出了一种误差补偿及参数辨识方法,用于提高圆光栅角度传感器的测量精度。使用光电自准直仪和金属多面体对圆光栅角度传感器的测量误差进行了离散标定,通过对标定数据的频谱分析,发现传感器测量误差主要由几种不同频率的正弦函数信号组成,由此提出了一种基于正弦函数的圆光栅角度传感器误差补偿模型。补偿模型中包含7个待定常量,本文采用粒子群算法求解这7个待定常量以克服最小二乘法无法收敛的问题。以待定常量为粒子位置坐标,以平均误差为适值函数,建立了一种基于粒子群算法的参数辨识模型,并根据参数辨识模型求出最优的待定常量。应用补偿模型对关节臂式坐标测量机的6个圆光栅角度传感器测量误差进行了补偿,结果表明:补偿后各角度传感器的平均测量误差减小了约398~1102.5倍,大大地提高了传感器的测量精度。 展开更多
关键词 圆光栅角度传感器 测量误差 频谱分析 补偿模型 粒子群算法
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激光跟踪仪测角误差补偿 被引量:38
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作者 卢荣胜 李万红 +2 位作者 劳达宝 周维虎 丁功明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2299-2305,共7页
由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度,本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法,取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波... 由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度,本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法,取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波分量建立了补偿模型,避免了最小二乘法不收敛的问题。分析了标定测角误差的不确定度,结果显示:水平测角精度补偿前后分别为1.60″和0.90″,俯仰测角精度补偿前后分别为4.89″和0.91″,精度分别提高了44%和81%,从角秒级提高到了亚角秒级。结果表明,提出的方法可为激光跟踪仪水平和俯仰轴系提供测角误差补偿,对类似测角系统的误差补偿也有参考价值。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 角度测量 误差补偿 谐波分析
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新型圆光栅测角误差补偿方法及其应用 被引量:11
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作者 于连栋 鲍文慧 +2 位作者 赵会宁 贾华坤 张润 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1719-1726,共8页
在实际工业应用中,环境温度变化是便携关节式坐标测量机中旋转轴系测角精度的主要误差源。为了消除环境温度对旋转轴系测角精度的影响,本文提出了一种新型圆光栅测角误差补偿方法,即建立含有环境温度影响因子的圆光栅测角误差补偿模型... 在实际工业应用中,环境温度变化是便携关节式坐标测量机中旋转轴系测角精度的主要误差源。为了消除环境温度对旋转轴系测角精度的影响,本文提出了一种新型圆光栅测角误差补偿方法,即建立含有环境温度影响因子的圆光栅测角误差补偿模型。利用谐波方法建立在特定温度下的圆光栅测角误差补偿模型,利用多项式方法建立谐波系数与环境温度之间的函数关系。最后,以14℃下的实验数据为验证数据,分别代入到传统谐波误差补偿模型和本文提出的模型中。实验结果表明,相对于传统谐波误差补偿模型,使用本文提出的模型补偿后圆光栅的测角精度提高4倍左右,修正后的残差峰峰值在2″以内,能够有效地补偿10~40℃下圆光栅的测角误差。 展开更多
关键词 精密测量 圆光栅测角 测角误差 谐波补偿 多项式
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偏振导航传感器测角误差分析与补偿 被引量:11
5
作者 杨中光 周军 +1 位作者 黄河 刘莹莹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1424-1429,共6页
借鉴沙漠蚂蚁等昆虫利用天空偏振模式进行导航的方法,设计了偏振传感器来获取导航系统的航向角。为提高偏振传感器的测角精度,研究了影响偏振传感器测角精度的误差因素与补偿方法。讨论了如何利用偏振传感器从天空偏振模式中提取偏振方... 借鉴沙漠蚂蚁等昆虫利用天空偏振模式进行导航的方法,设计了偏振传感器来获取导航系统的航向角。为提高偏振传感器的测角精度,研究了影响偏振传感器测角精度的误差因素与补偿方法。讨论了如何利用偏振传感器从天空偏振模式中提取偏振方位角信息的方法,分析了影响偏振测角精度的主要误差因素,建立了偏振传感器的测角误差模型。根据测角误差模型,推导了偏振方位角的解算方法,并利用最小二乘算法,通过估算模型的误差参数值间接补偿测角误差。最后,采用提出的误差补偿算法在晴朗天气下进行了实验测试。测试结果表明:误差补偿后测角精度得到明显提高,约为0.17°(3σ)。实验结果验证了提出的误差补偿算法可以实现对角度误差的有效补偿。 展开更多
关键词 偏振光导航 偏振传感器 偏振模式 最小二乘法 角度测量 误差补偿
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高精度角位置测量系统误差补偿参数调试方法 被引量:5
6
作者 王茂 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期395-398,共4页
详细讨论了基于感应同步器的角位置测量系统的短周期误差补偿原理及方法 ,为误差补偿的参数调整提供了理论依据。采用文中提出的方法 ,可以大大缩短测角系统的精度调试周期 ,并且能够获得近似完全的补偿效果。
关键词 角度测量 误差补偿 参数调度 角位置测量系统
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精密光电小角度测量技术研究 被引量:7
7
作者 劳达宝 王国名 +3 位作者 崔成君 李维 何洋 周维虎 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期106-113,共8页
提出一种能够实现目标微小角度精密测量和空间精密角度定位的新型光电测量系统。首先建立了基于动态光学理论的光电小角度测量模型和空间基准传递模型,阐述了系统测量原理;然后基于测量模型和误差来源进行总体的方案设计,提出以降低误... 提出一种能够实现目标微小角度精密测量和空间精密角度定位的新型光电测量系统。首先建立了基于动态光学理论的光电小角度测量模型和空间基准传递模型,阐述了系统测量原理;然后基于测量模型和误差来源进行总体的方案设计,提出以降低误差为目的的系统方案设计,并且使用最小二乘法进行角度误差补偿;最后进行了系统小角度测量精度和空间定位角度精度测试。最终实验结果表明,小角度测试误差±0.6″,空间角度基准传递(横竖轴)误差≤1″,可以满足通常条件下的使用要求。 展开更多
关键词 微小角度测量 动态光学理论 误差补偿
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用力传感器测量倾角的方法研究 被引量:5
8
作者 朱超甫 陈工 包朝亮 《传感器世界》 2003年第7期11-16,共6页
提出了将力传感器用于倾角测量的设想,并通过实验加以验证。实验结果及推算结果与文中理论分析基本吻合,说明用力传感器进行倾角测量在理论上是正确的。该方法存在一定的测量误差,但误差分布规律性较强,适合应用误差补偿方法以减小实际... 提出了将力传感器用于倾角测量的设想,并通过实验加以验证。实验结果及推算结果与文中理论分析基本吻合,说明用力传感器进行倾角测量在理论上是正确的。该方法存在一定的测量误差,但误差分布规律性较强,适合应用误差补偿方法以减小实际测量误差。经过补偿,使力传感器测量倾角的实际误差减小了约99%,达到了较高的测量精度,完全可以满足工程实际倾角测量的精度要求。 展开更多
关键词 力传感器 倾角测量 误差补偿 测量精度
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感应同步器测角系统短周期误差的研究及软件补偿 被引量:6
9
作者 娄莉娜 朱革 +1 位作者 王先全 武亮 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第8期1730-1732,1735,共4页
为了进一步提高感应同步器的精度,在详细分析了感应同步器1°内短周期误差(对极内误差)的组成与分布规律——各次谐波误差沿空间正弦分布的基础上,提出了一种误差谐波补偿新方法;该方法把沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差... 为了进一步提高感应同步器的精度,在详细分析了感应同步器1°内短周期误差(对极内误差)的组成与分布规律——各次谐波误差沿空间正弦分布的基础上,提出了一种误差谐波补偿新方法;该方法把沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,并采用最小二乘理论对各次谐波误差进行补偿,该误差补偿最后通过软件实现;实验证明,采用误差谐波补偿新方法,使感应同步器的精度提高到了1″左右,大大提高了感应同步器的原有精度。 展开更多
关键词 感应同步器 角度测量 误差补偿
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基于PCSF算法的扭矩测量过程导致的角度测量误差补偿
10
作者 许鹏飞 李昊 +1 位作者 于振 安琪 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期682-689,共8页
基于立式桶状精密减速器高精度检测仪现有结构,研究了测量扭矩引起仪器形变进而导致角度测量误差的现象及其规律。提出了扭矩、刚度和角度三结合标定方法,设计了基于加载扭矩变化的仪器刚度在线校准装置。基于PCSF算法实现了仪器刚度导... 基于立式桶状精密减速器高精度检测仪现有结构,研究了测量扭矩引起仪器形变进而导致角度测量误差的现象及其规律。提出了扭矩、刚度和角度三结合标定方法,设计了基于加载扭矩变化的仪器刚度在线校准装置。基于PCSF算法实现了仪器刚度导致角度测量误差的实时专项补偿。解决了加载的测量扭矩变化影响仪器角度测量精度的难题。实验结果表明,补偿后扭矩变化导致的角度测量误差在±2″以内。 展开更多
关键词 角度测量技术 角度测量误差补偿 PCSF算法 扭转刚度 工业机器人
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波束折射模型在天线罩补偿中的应用 被引量:2
11
作者 马小梦 何岷 毕建权 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期3470-3477,共8页
导引头天线罩的流线型结构对天线阵列造成了能量损失、角度检测误差等电磁性能方面的影响,给制导性能带来严重损失。本文利用电磁波折射理论建立了波束指向偏移模型,通过数学公式推导验证了该模型的合理性,为角度检测误差补偿提供了理... 导引头天线罩的流线型结构对天线阵列造成了能量损失、角度检测误差等电磁性能方面的影响,给制导性能带来严重损失。本文利用电磁波折射理论建立了波束指向偏移模型,通过数学公式推导验证了该模型的合理性,为角度检测误差补偿提供了理论基础。波束偏移理论和相控阵天线阵列测角原理的结合定位了阵列在有天线罩时检测角所对应的最大波束指向角度,提升了相对于无天线罩时检测角误差的准确性。实验数据表明,所提方法所得到的误差角度补偿表将阵列角度检测误差从1°降低到可接受的0.1°以下的误差范围,验证了该方法的创新性和先进性。 展开更多
关键词 相控阵 天线罩 波束指向偏移 测角误差 角度补偿
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圆光栅测角误差补偿方法 被引量:2
12
作者 李忠明 李俊霖 +3 位作者 韩冰 唐延甫 杨永强 马悦 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第10期56-59,89,共5页
提出了一种使用增量式圆光栅的高精度转台,并针对圆光栅安装偏心导致的测角误差,利用三阶正弦拟合的方法进行误差修正。首先介绍了一种蜗轮蜗杆转台,然后介绍了圆光栅测角误差的主要来源,分析了圆光栅安装不当导致测角误差的产生机理及... 提出了一种使用增量式圆光栅的高精度转台,并针对圆光栅安装偏心导致的测角误差,利用三阶正弦拟合的方法进行误差修正。首先介绍了一种蜗轮蜗杆转台,然后介绍了圆光栅测角误差的主要来源,分析了圆光栅安装不当导致测角误差的产生机理及误差分布规律。利用多齿分度台和自准直仪对测角精度进行标定,分析标定后的转台误差分布规律,利用三阶正弦拟合的方法对转台进行误差修正。最后,分别利用多齿分度台和十七面体对误差修正效果进行实验验证。实验结果表明:利用此方法进行误差补偿,最大误差由114.4″降低到1.8″。 展开更多
关键词 圆光栅 测角误差 偏心 误差补偿 标定 数据拟合
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基于Kalman的动态角度测量方法研究 被引量:1
13
作者 马新宇 朱维斌 +2 位作者 黄垚 邹伟 薛梓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-127,共9页
为了保证转台测角系统动态角度测量的准确性,研究了一种基于Kalman滤波的动态角度测量方法。阐述了动态角度测量方法原理,详细解释了基于Kalman滤波的参数优化模型和动态预测模型;根据测量精度要求设计动态角度测量电路,基于现场可编程... 为了保证转台测角系统动态角度测量的准确性,研究了一种基于Kalman滤波的动态角度测量方法。阐述了动态角度测量方法原理,详细解释了基于Kalman滤波的参数优化模型和动态预测模型;根据测量精度要求设计动态角度测量电路,基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现转台发生角度值实时预测;开展加速度为10°/s2的匀加速运动工况仿真实验,以转台发生角度理论值为参考验证方法有效性;搭建转台实验平台,以环形激光陀螺仪为测量参考值验证动态角度测量方法应用效果。实验结果证明提出的动态角度测量方法可有效减小转台测角系统测量延时引入的系统误差,在转速为30°/s时延时误差由-82.62″减小至-0.01″,在各种转速下能够保持测量结果一致性,有效提升转台测角系统动态测量精度。 展开更多
关键词 动态角度测量 延时误差 KALMAN滤波 预测补偿
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感应同步器测角系统误差分析及补偿 被引量:2
14
作者 娄莉娜 朱革 +1 位作者 王先全 武亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第6期49-52,共4页
利用感应同步器的误差特性,研究其误差组成与分布规律——各次谐波误差沿空间正弦分布,同时,研究一种误差补偿方法,详细比较了搜索法和非线性转换为线性方程两种误差补偿的优缺点,把沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,利用最小... 利用感应同步器的误差特性,研究其误差组成与分布规律——各次谐波误差沿空间正弦分布,同时,研究一种误差补偿方法,详细比较了搜索法和非线性转换为线性方程两种误差补偿的优缺点,把沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,利用最小二乘法进行线性误差补偿其法拟合速度快,精度高。最后,通过实验测试,该方法可以大幅度提高感应同步器的精度。 展开更多
关键词 感应同步器 角度测量 误差补偿
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入射偏角对管件壁厚超声测量影响研究
15
作者 赵文辉 王志超 王文驰 《无损探伤》 2023年第5期16-21,共6页
针对超声测厚过程中,探头受被测面形状复杂影响,致使声束中心线与被测表面测点处法矢之间不可避免地存在偏角导致较大测厚误差的问题,本文研究了入射偏角对管件壁厚超声测量的影响。采用多物理场有限元仿真软件声-结构耦合模块分析了在0... 针对超声测厚过程中,探头受被测面形状复杂影响,致使声束中心线与被测表面测点处法矢之间不可避免地存在偏角导致较大测厚误差的问题,本文研究了入射偏角对管件壁厚超声测量的影响。采用多物理场有限元仿真软件声-结构耦合模块分析了在0°~2°范围内入射偏角对超声测厚声场分布的影响机制,得出了声压随偏角的变化规律,量化了不同偏角下测厚误差的数值大小,建立了入射偏角引起的测厚误差补偿模型。最后通过量块和管件的测厚实验验证了方法的可行性。结果表明随着入射偏角的增大,测量误差逐渐增大,通过对偏角引起的测厚误差进行补偿,在0°~0.5°范围内补偿后的管件测量误差最多可减小53%。 展开更多
关键词 偏角 测厚误差 声压 补偿
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平台倾角虚拟测量技术研究 被引量:1
16
作者 黄安贻 张旭梅 刘轶 《机床与液压》 北大核心 2006年第12期182-184,共3页
提出了将称重传感器用于倾角虚拟测量的设想,研究了平台倾角虚拟测量系统中的信号及误差处理理论,并通过试验验证了方案的可行性。试验中,数据采集、处理、显示等都通过软件实现,且能在此平台上开发出测量其它参量的虚拟仪器,大大减小... 提出了将称重传感器用于倾角虚拟测量的设想,研究了平台倾角虚拟测量系统中的信号及误差处理理论,并通过试验验证了方案的可行性。试验中,数据采集、处理、显示等都通过软件实现,且能在此平台上开发出测量其它参量的虚拟仪器,大大减小了仪器成本。 展开更多
关键词 称重传感器 倾角测量 误差补偿
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基于RBF神经网络的关节转角误差补偿 被引量:24
17
作者 高贯斌 王文 +1 位作者 林铿 陈子辰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期20-24,共5页
关节转角误差对关节臂式坐标测量机的精度有非常重要的影响,影响关节转角误差的因素众多,难以用准确的数学模型来描述,为此提出一种采用三坐标测量机标定关节转角误差、基于径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络进行关节转角... 关节转角误差对关节臂式坐标测量机的精度有非常重要的影响,影响关节转角误差的因素众多,难以用准确的数学模型来描述,为此提出一种采用三坐标测量机标定关节转角误差、基于径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络进行关节转角误差补偿的方法。应用该方法对关节臂式坐标测量机6个关节的转角误差进行离散标定,标定数据训练各关节的RBF神经网络,使用经过训练的RBF神经网络分别对6个关节进行转角误差补偿。试验结果表明经过补偿后关节转角精度提高了约两个数量级,基于RBF神经网络的补偿效果优于正弦函数补偿模型,且其适用范围更广,具有很强的工程应用价值。 展开更多
关键词 角度测量 误差补偿 关节臂式坐标测量机 径向基函数神经网络 标定
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卫星地面测角系统环境温度误差补偿方法
18
作者 陈雅璐 李志慧 +1 位作者 李强 杨凯 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期142-150,共9页
随着卫星总装、集成与测试(AIT)过程测角精度的不断提高,其对环境因素的敏感程度也急剧上升。针对环境温度扰动导致的测角示值波动过大、测角精度无法进一步提高、微小角度甚至无法测量的问题,提出一种环境温度误差补偿方法。通过分析... 随着卫星总装、集成与测试(AIT)过程测角精度的不断提高,其对环境因素的敏感程度也急剧上升。针对环境温度扰动导致的测角示值波动过大、测角精度无法进一步提高、微小角度甚至无法测量的问题,提出一种环境温度误差补偿方法。通过分析电子水平仪转动实际轨迹与理想轨迹之间夹角的周期性变化规律,对任意转角位置角度误差进行实时解算,并引入卫星地面测角的角度传递模型,达到补偿环境温度误差的效果。标定试验结果表明:该方法可将系统综合测角精度从10″提高至3″,重复精度提高至1.1″,能实现卫星自动测角系统测量精度3″的突破,可应用于卫星装配测试,为高分辨率遥感卫星的研制提供支撑。 展开更多
关键词 卫星地面测角系统 环境温度 误差补偿 测角精度
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