多自由度运动误差在线测量系统设计,本论文为您写自由度毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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摘 要： 针对传统多自由度运动误差测量系统一直存在易受工作环境影响,误差测量稳定性差的问题,提出并设计基于激光干涉仪的多自由度运动误差在线测量系统.通过分析激光干涉仪误差测量原理,在传统运动误差测量系统中引入激光干涉仪,利用激光干涉现象对多自由度运动物体精确测定,建立多自由度运动误差在线测量数学模型,实现多自由度运动误差的测量.实验结果表明,相比传统测量系统,改进设计的多自由度运动误差在线测量系统,具有良好的抗干扰能力及较高的测量准确性.
关键词： 激光干涉仪； 多自由度； 运动误差； 测量稳定性； 在线测量； 系统设计
中图分类号： TN98?34； TN913 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）06?0022?04
Abstract： In allusion to the problem that the traditional multi degree of freedom （multi?DOF） motion error measurement system is prone to the impact of work environment, and has poor error measurement stability, a multi?DOF motion error online measurement system based on laser interferometer is proposed and designed. Laser interferometer is introduced in the traditional motion error measurement system by analyzing the error measurement principle of laser interferometer. Accurate measurement of multi?DOF moving objects is performed by means of laser interference phenomenon. The multi?DOF motion error online measurement mathematical model is built to realize multi?DOF motion error measurement. The experimental results show that in comparison with the traditional measurement system, the improved multi?DOF motion error online measurement system has better anti?interference ability and higher measurement accuracy.
Keywords： laser interferometer； multi?DOF； motion error； measurement stability； online measurement； system design
0 引 言
在对物体多自由度运动误差的测量系统进行精度优化设计时,依靠现有的制造精度,采用更精确的标尺系统,都难以进行高精度的多自由度运动误差测定[1],并且实现成本昂贵.本文提出并设计基于激光干涉仪的多自由度运动误差在线测量系统.激光具有高分辨率、高灵敏度、抗干扰能力强的特点,基于激光干涉仪设计多自由度运动误差在线测量系统,可利用激光的干涉现象对多自由度运动物体进行精确定位,以及多自由度运动物体位置分析.实验结果表明,改进多自由度运动误差在线测量系统准确性和抗干扰能力均有提高.
1 激光干涉仪误差测量系统的构建
1.1 激光干涉仪误差测量原理
为了使测量多自由度运动误差更加精准化,本文采用双频激光干涉仪对物体多自由度运动误差进行测量.激光发生器采用氦氖激光发生激光器,产生高强度激光,在环向磁场作用下滤掉能量较低的激光,其作用是减少低能量激光在传输时消耗带来的不确定度[2].通过激光变频器产生f1和f2两个不同波长、不同频率的激光[3].通过激光波发射组件,将两个不同波长、不同频率的激光发射出去.滤波片的作用是消除激光变频器产生能量较低的波.角度滤波片的作用是控制波的方向,以及筛选高频波.压电晶片作用是为高频波传输提供能量[4].整形器的作用是将高频波转换为固定的y等于ωsin t形式波[5].探头的作用是发射高频波.接收装置的作用是将反射波进行接收和对信号放大处理,脉冲当量计算装置是对脉冲当量进行计算分析,取出无用数据,为可逆计算器提供数据.可逆计算机是基于多自由度运动误差在线测量数学模型构建的.
1.2 多自由度运动误差在线测量数学模型的建立
传统多自由度运动误差的测量采用高精度的标尺系统测定,不仅成本高,而且测量高精度误差较大.本文设计的多自由度运动误差在线测量系统利用光的波粒二象性,采用高能量激光通过干涉现象,对波路程差变化进行测量,从而达到高精度要求[6?7].为实现计算波路程差变化,建立计算波路程差变化数学模型,采用空间坐标系多自由度运动误差空间测量结构,如图1所示.
1） 空间坐标系原点O即作测量探头开始测量点.在用空间坐标系,测量由沿着多自由度运动方向位移到距离[8],则有x测量误差,y测量误差和z测量误差；
结论：大学硕士与本科自由度毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写物理自由度方面论文范文。
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