多滚轮大直径测量中若干关键技术研究

摘要

大外径绝对尺寸及其形状误差的精密测量一直是大尺寸测量中的一个难题，是目前重型机电设备制造行业中迫切需要解决的课题。本论文针对单滚轮法的致命缺陷，提出一种多滚轮多传感器冗余测量方案用于大轴直径的高精度测量。所设计方案采用多滚轮和数据融合技术剔除打滑信号，并对温度、压力变形引起的测量误差进行分离与修正，显著提高测量精度。　　本论文重点研究的主要内容有：　　分析研究了单滚轮测量方法的缺陷，在此基础上提出多滚轮测量方法，介绍了滚轮法测量原理和测量系统组成；　　全面分析了多滚压轮大直径测量方法的误差来源，有针对性地提出相应的修正方法，提高了系统的测量精度；　　设计、研制了多滚压轮测量方法基于虚拟仪器的数据采集及其控制系统，介绍了系统传感器与接口电路的选择、系统的组建，采集软件和控制软件的设计与实现；　　对大轴圆度误差频域分离方法进行了讨论，针对大轴圆度误差测量中系统调整困难及谐波分量抑制问题，提出用ICA方法分离圆度误差。进行了三点法实验测定，并用独立分量分析方法进行了数据处理，结果表明ICA误差分离方法简单、实用且高效。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：答辩委员会签名、插图清单

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1研究目的与意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源及本文研究工作

第二章测量系统总体方案设计

2.1测量系统的主要技术参数和技术指标

2.2滚轮法测量原理

2.2.1单滚轮测量法

2.2.2单滚轮测量法的缺陷

2.3多滚轮法测量方案

2.3.1多滚轮法测量原理

2.3.2测量系统组成框图

2.4测量精度分配

2.4.1误差源分析

2.4.2直径测量精度分配

2.4.3圆度测量精度分配

第三章数据采集系统设计

3.1数据采集系统硬件组成

3.1.1传感器及其信号调整电路的技术参数

3.1.2数据采集卡

3.2数据采集系统软件

3.2.1软件开发平台的选取

3.2.2采用控制软件的设计

3.2.3数据采集软件设计

3.2.4用户界面软件的设计

第四章大轴圆度误差分离

4.1圆度误差分离

4.1.1圆度误差频域分离方法

4.1.2谐波抑制问题

4.2独立分量分析法圆度误差分离

4.2.1线性独立分量分析

4.2.2非线性独立分量分析

4.2.3圆度误差NICA分离仿真结果

4.2.4 ICA的不确定性讨论

第五章实验及分析

5.1实验方案

5.2实验数据分析与结果

第六章总结与展望

参考文献

致谢