嵌入式圆时栅传感器动态标定方法研究及误差分离与溯源

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1、＃：密级分类号：论文编号：学号：５１３１２１１０１１０貧庆理玉大聲巧古学ｔｔ论义嵌入式圆时栅传感器动态标定方法研究及误差分离与溯源研究生；王婷指导教师：彭东林教授学位类型：专业学位专业学位类别：工程硕ｉ（机械工程领域）研究方向：机械检测与控制技术墙养单位‘＇：机械工程学院论文完成时间：２０１６年３月２５日、论文答辩日期：２０１６年５月２３曰重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。陈文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个

2、人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中１＾＾明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。＾ｂ月作者签名：日期：＞０／約＾日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论义被查阅和借阅本人授权重庆理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文＂＂本学位论文属于（请在下相应方框内打Ｖ）：１．保密□，在年解密后适用本授权书。２．不保密囚。

3、Ｊ，作者签名：为日期哗仁月寺日导师签名日期年／月＾日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：51312110110Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyStudyonDynamicCalibrationMethod&ErrorSeparationandTracingofEmbeddedRoundTimeGratingSensorsPostgraduate:WangTingSupervisor:Prof.PengDonglinDe

4、greeCategory:ProfessionalDegreeSpecialty:MasterofEngineering(MechanicalEngineer)ResearchDirection:MechanicalTestingandControlTechnologyTrainingUnit:SchoolofMechanicalEngineerThesisDeadline:March25,2016OralDefenseDate:May23,2016摘要近年来，随着我国能源（风电、核电、水电）、机车、航空航天等行业的快速发展，对大型、精密齿轮传动副的需求进一步增加，从而对大型、精密齿轮加工

5、机床有迫切的市场需求。而大型齿轮制造机床面临的挑战之一就是机床传动链末端的大型转台的精确分度问题，转台的定位精度直接影响着产品的质量等级，而这种大型转台所提出的技术要求是趋于极端的，如转台越大越好、转台具有较高的定位精度、高速重载、转台中空等，这些条件制约了传统高精度位移传感器的安装。针对以上极端条件下位置检测问题，本文在场式时栅技术的基础上，基于新的行波形成方法设计出一种新型嵌入式圆时栅传感器，其将传动机构的某个具有机械等分特性的部件如齿轮作为传感器的转子，再由外置的小体积离散测头加外置电路实现角位移测量。其优势在于传感器不需要专门的转子，离散测头嵌入传动机构内部实现位移测量，因此能应用

6、于上述极端工作条件解决位置检测问题，且传感器具有抗振动、耐油污、精度高、经济性好的优点，因此，研究嵌入式圆时栅传感器具有很大的现实意义。本文的创新成果主要有以下几点：（1）在场式时栅技术的基础上，基于一种新的行波形成方法设计出一种新型嵌入式圆时栅传感器，并建立了其测量原理的数学模型。（2）提出了基于小波变换的线性插值算法对嵌入式圆时栅传感器进行了比较标定；应用基于测量值微分的自标定模型对传感器进行了动态自标定。（3）分析了嵌入式圆时栅传感器的误差特性，提出用傅里叶变换的方法实现误差溯源，进而针对对传感器精度影响较大的误差源头，提出相应的误差源抑制措施。综上所述，本文基于新的行波形成方法设计

7、了新型嵌入式圆时栅传感器，建立了传感器测量原理的数学模型，在分析传感器误差的基础上提出采用傅里叶变换的方法进行误差溯源，提出基于小波变换的线性插值算法对传感器进行比较标定，显著地提高了传感器的精度，同时应用基于测量值微分的自标定模型对传感器进行了动态自标定提高传感器精度。关键词：嵌入式，时栅传感器，误差分析，误差溯源，动态标定IAbstractInrecentyears,withrapiddevelopmentofwin