基于单面阵CCD的三维平移测量系统设计

针对高精度多自由度位移同时测量问题,利用光斑位置变化方法设计了一种基于单面阵（CCD,Charge—Coupled Device）三维平移测量系统。系统采用两路准直（LED,Light—Emitting Diode）光束作为测量基准,由单面阵CCD探测光斑图像,图像经处理后可获得光斑位置信息,根据光斑位置变化推算出被测物体三维平移变化量。在实验室环境下构建了二维实验系统,模拟测量X向和Z向的平移变化,结果表明,X向平移测量精度优于±1μm,Z向平移测量精度优于±2μm。系统具有非接触、体积小、精度高的特点。     

高精度计算机控制多点位移检测系统的实现

介绍一种高精度计算机控制多点位移检测系统实现方法。在计算机的控制下自动完成被测零件的送料 ,夹紧定位 ,自动测量 4点的位移量 ,并判断合格或不合格 ,自动完成工件的分拣 ,实现零件的检测自动化。本系统采用西门子S7- 2 2 6PLC作为控制主计算机 ,利用 4只调频式位移传感器测量位移量 ,3只接近开关检测各工序的情况。TD2 0 0显示器完成控制参数的设置和 4个位移传感器的测量值的显示。本系统位移测量精度为± 3μm。     

单光栅非干涉图像法测量大位移及其地址码的修正

提出非干涉图像法测量物体大位移的方法，即利用两个正交的图像记录系统，在试件作大位移后，记录被平行多光束照射形成的光点所覆盖的试件图像，借助于记录光路系统几何参数，可建立联立方程组．解此方程组，就可得到被测物体上诸光点所表示的测点的位移大小和坐标值．文中还论述了试件图像上测点位置的确定和修正方法，推导了被测物体图像负片上测点的实际坐标的计算公式．实验结果证明，本文提出的测量理论是正确的．     

激光衍射计量技术应用研究

阐述了一种应用于工业产品无损检验、测量材料应力、应变技术。激光通过标准参考物和测量物体构成的狭缝，随着外部条件的变化，衍射条纹在移动，根据条纹分布情况，定量计算出该物体表面上各点位移量和形变量。     

微米级电液位置反馈控制系统的研究

为了研究轴向柱塞泵配流盘/缸体摩擦副的润滑机理，研制了微米级电液位置反馈控制系统.基于该控制系统的组成和工作原理，使用系统中的高精度电涡流微位移传感器对润滑膜厚度进行精密测量.采用比例-积分-微分(PID)控制算法对微米级的润滑膜厚度进行反馈控制，对微米级电液位置反馈控制系统进行了数学建模，并研究了整个电液位置反馈控制系统的动态特性.结果表明，随着V0/βe、Kce的适当减小，润滑膜厚度的振荡幅度减小.适当选取PID参数值可以使系统的振荡周期变短，响应速度加快.微位移传感器的测量误差小于1　μm.该系统可以测量轴向柱塞泵配流盘/缸体摩擦副润滑膜厚度、承载力和泄漏流量.     

磁致伸缩微定位平台的设计及特性分析

针对现有微定位平台输出位移小和输出力不足的问题,设计了一种磁致伸缩微定位平台。依据磁致伸缩微定位原理设计了微定位平台的结构,并创建了磁致伸缩微定位平台的动态位移输出模型,通过微定位平台的动态位移输出模型建立了微定位平台的数学模型并计算得出定位平台的位移量;利用有限元仿真软件建立了磁致伸缩微定位平台三维仿真模型,由仿真结果得出磁致伸缩微定位平台的仿真位移量;最后通过实验测量磁致伸缩微定位平台的位移,验证磁致伸缩微定位平台的工作性能。实验测得的结果和仿真计算的结果进行对比可知磁致伸缩微定位平台实际位移量为64μm,计算位移量为60μm,仿真位移量为67μm,三者对比分析,磁致伸缩微定位平台的测量误差较小,精度较高,有一定的应用研究价值。     

基于iGPS和机器人的大尺寸接触式测量系统

针对传统大尺寸复杂曲面特征点坐标测量过程中存在的被测工件与测量系统进行坐标系统一时会存在较大偏差、被测工件在测量过程中易产生移动和深孔中心位置点无法准确测量等问题,设计了一种用于大尺寸复杂曲面特征点的坐标测量系统。首先,对手持框架和探针的结构进行了设计,使用iGPS定位系统和工业机器人搭建了测量系统。然后,采用微平面法对探针测头进行了补偿。测量系统可同时实现对大尺寸曲面上特征点三维坐标的自动化测量和动态测量。实验结果表明:采用微平面法的测头补偿误差不超过±0.2mm,深孔中心位置点的测量精度在±0.2mm左右,测量系统不确定度为0.279mm。测量系统可实现大型复杂曲面坐标的动态跟踪测量,且适用于带有深孔特征的曲面测量。     

透镜中心厚度测量方法及装置的研究

基于光学共焦法测量透镜厚度的原理,设计一套快速、非接触、高精度的透镜中心厚度测量系统,并与二维移动平台机械配合。测厚系统在计算机控制下,按具体算法进行分析,最终测量出透镜的中心点。实验结果表明,本系统的测量范围不小于15mm,测量精度±1μm,满足透镜中心厚度测量精度的要求,可以有较为广泛的应用。     

透镜中心厚度测量仪的设计

透镜中心厚度是光学系统中的一个重要参数，其加工精度直接影响光学系统的成像质量。为便于检测透镜中心厚度，本文以干涉法为基础，设计了一种检测仪器，并介绍了该检测方法的测量原理。为保证其测量精度，在被测透镜的装卡机构中采用了自动定心装置，借助该装置的自动寻找透镜中心的功能，可以使仪器的测量精度提高到3μm。     

激光在线厚度测量系统

中科院安徽光机所开发的激光在线厚度测量系统采用了激光位移传感器,利用电荷耦合器件实现光电转换。它可以测量板材准确的厚度和宽度值,并实时显示被测物轮廓曲线。其最大测量宽度700毫米,宽度测量静态误差±1毫米;最大测量厚度0～30毫米,厚度测量误差±0.2毫米;被测物体移动速度15米/分,测量扫描头扫描速度>60毫米/秒。上述指标可根据用户的要求特殊设计。　　该系统可广泛用于生产线上对各种板材的厚度、宽度、轮廓的实时测量,还可广泛用于橡胶、钢铁、汽车、机械、轻工等行业各种板状材料的轮廓、厚度、宽度、直径、料位和振动…     

TiN薄膜厚度对耐磨性影响的研究

利用空心阴极离子镀膜机在碳钢上制备TiN薄膜，采用销-盘式磨损试验机，在润滑条件下，研究不同厚度TiN薄膜的耐磨性．结果表明：TiN薄膜厚度低于1μm时薄膜易碎，高于2μm时耐磨性明显提高．     

基于Smith预估器的单神经元PSD自适应主汽温控制

针对电厂中主汽温控制系统具有大滞后、非线性的特点,提出了一种新的基于 Smith 预估器的单神经元 PSD 自适应控制算法,即由 Smith 预估器和单神经元 PSD 自适应控制器组合的复合控制。并且利用Lyapunov 稳定性理论证明了单神经元自适应控制器的稳定性。实验结果表明,这种控制方式具有较好的自适应性和鲁棒性。     

一种光电位置敏感器件温度补偿方法研究

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服温度的影响,以提高检测的精度和可靠性。分析了光电位置敏感器件(PSD)的温度特性,表明测量范围较宽时,传感器的输出易受环境温度的影响,并且成非线性。提出一种基于神经网络共轭梯度算法的光电位置敏感器件温度补偿方法.利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在不同环境温度下传感器输出与其实际感受的电压值之间的非线性映射关系,实现光电位置敏感器件温度补偿。实验结果表明,该方法不仅能有效地消除温度的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出。     

基于神经网络算法的一维PSD非线性修正

分析了PSD(position sensitive detetor)的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出一种基于神经网络的PSD非线性补偿方法,利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在PSD输出与其理想值之间的非线性映射关系,实现PSD非线性补偿．从而使PSD的非线性区获得了与线性区近似的线性度．实验结果表明,该方法能有效地消除非线性的影响,在神经网络的输出端得到期望的线性输出．     

基于DSP的多通道超声波连续测厚系统的研究

为解决静态超声波测厚仪逐点间断测量带来高漏检率的问题,研究了水耦合多通道超声波连续测厚系统.该系统采用被检测物分区的思想,将被测物表面分为N个区,每个区覆盖被测物的1/N,每个分区内有M个探头并行排列、串行触发,而N个分区之间并行触发,各分区独立检测,该方法克服了静态超声波测厚电路中,检测速度和测量精度的矛盾,使系统的检测速度提高.系统采用主分量分析的方法对厚度信号进行特征提取,减少了运算的数据量,并可以识别缺陷的类型.采用多个DSP（Digital Signal Processor）对各分区信号并行处理,满足对壁厚测量的实时性,提高了系统的检测能力,并能满足对管道厚度的精密测量.     

基于康普顿散射的物体厚度测量方法

针对检测过程中物体衰减系数难以直接获得的实际问题,提出了一种新的测量方法.该方法基于工业CT中的X射线衰减的基本原理,利用高能光子在穿透物体时产生康普顿散射效应的特点,建立了被测物体密度与衰减系数之间的函数关系.基此,通过计算衰减系数,快速、精确的得到被测物体的厚度.仿真实验验证了所提方法的有效性.     

模拟风荷载的两种流程的比较研究

首先借鉴传统的基于频域分析的方法,建立从风速谱到风荷载谱的直接关系,通过Monte-Carlo随机变量模拟技术生成高斯模型风荷载.提出了另外一种非高斯模型风荷载模拟方法,并通过实例对两种流程进行了比较,最后依据风洞试验实测数据,对两种流程的适用范围进行了评价.     

PSD空间定位的非线性误差补偿模型及归一化

PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件，因而具有广泛的应用前景.但在光照度变化条件下，输出信号存在非线性飘移，因而影响了作为位置检测传感器的检测精度，尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题，提出了一种PSD位置传感器的非线性误差补偿方法.该方法针对目标的空间距离变化所产生的PSD输出非线性飘移，采用归一化模型进行误差修正，很大程度上改进了PSD的输出一致性，使基于PSD的3D测量系统性能得以提高.     

感应电机的模糊免疫控制研究

针对感应电机调速系统的严重非线性、时变和强耦合性,应用免疫反馈机理、模糊控制技术以及自适应PSD控制律,在传统PID控制器基础上设计一种模糊免疫PSD控制器,实现了IM系统的智能控制。仿真结果表明,采用该方法能使IM系统获得良好的控制性能,并能减少参数调整的工作量。     

基于小波变换的地震波时变功率谱估计

为进一步认识地震动的非平稳特性,基于小波变换提出一种估计时变功率谱的方法.利用小波变换的带通滤波特性,结合时变功率谱的物理意义,从能量的角度推导各频带上小波系数与时变功率谱密度函数的关系,从而通过地震动信号的小波系数估计时变功率谱.利用基于小波变换的估计时变功率谱方法,针对实测和模拟地震动信号进行时变功率谱估计,并与基于傅里叶变换估计的功率谱进行了比较验证.结果表明：该方法正确、可行,它将原有的频率-幅值的二维认识提高到频率-时间-幅值的三维认识,解决了傅里叶变换估计功率谱缺乏时间信息的问题.