摘要：为了保障转台定位误差谐波补偿准确性,针对一种谐波误差函数计算方法开展研究。首先分析了转台定位误差谐波补偿方法,阐述了基于坐标旋转数字计算方法(CORDIC)的谐波误差函数计算原理可行性;针对算法原理误差进行分析,分别建立了与迭代次数n、数据位宽b的量化模型,明确了算法在谐波补偿值计算过程的总量化误差;根据计算精度要求对n和b取值进行设计,在现场可编程门阵列(FPGA)中实现谐波误差函数计算并进行实时误差补偿。以谐波误差函数理论值为参考,仿真证明了计算方法的有效性;以自制电路板为实验平台,证明了计算方法的总量化误差模型正确性;搭建转台测试平台验证定位误差补偿效果,实验结果证明采用本文提出的谐波误差函数计算方法进行补偿,使转台定位精度由29.0"提高至5.3"。

摘要：为了保证和提高光栅传感器在动态测量过程中信号细分结果的准确性和实时性,本文提出一种新型的莫尔信号数字锁相细分方法。该方法采用开环结构,根据光栅莫尔信号的实时频率,利用小数分频方法完成对光栅莫尔信号的细分功能;开发了基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字锁相细分电路,并对细分实现过程中的电路关键环节进行详细分析;使用自制的细分电路板分别验证了以信号发生器和实际信号为输入的细分算法有效性,并且将改进数字锁相细分方法与传统锁相细分方法进行细分效果对比,实验结果证明,本文设计的数字锁相细分算法能够在更高的莫尔信号频率和频率变化率情况下完成细分功能,因而能够更好的应用于动态测量场合。

摘要：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。

摘要：为了满足超精密定位的需求,介绍了一种基于相位差跟踪的定位原理;针对该方法的具体要求,详细描述了系统的工作过程并设计完成了该定位系统,分别就定位系统关键的高频信号的发生、调理、鉴相以及驱动等模块进行了深入研究;对系统输出的线性度、迟滞、重复性和稳定性等指标进行了实验,并在考虑整个定位系统的组成部件、仪器设备等环节影响的基础上,进行了最终的定位系统不确定度合成,数据显示该定位系统最终的位移不确定度为6.10 nm。

摘要：莫尔信号细分是光栅传感器应用的必要环节,幅值分割法是实现莫尔信号细分的重要手段。为减小信号质量对细分结果造成的影响,误差补偿成为细分实现过程中必不可少的单元。本文针对数字式幅值细分方法开展研究,针对ADC参数对光栅莫尔信号误差补偿和细分效果的影响进行分析,建立ADC参数与莫尔信号直流补偿、幅值补偿和细分倍数之间的量化模型,设计并开展了直流和幅值补偿效果实验。研究结果表明:不同位宽的ADC对莫尔信号误差补偿和细分效果的影响不同,在本文模型的基础上,ADC位宽应提高1 bit^2 bit。研究成果对于莫尔信号数字式幅值分割细分系统的工程实现具有一定的指导意义和参考价值。

摘要：进行南水北调东线工程水污染防治对策的研究,根据调水线路人工调控的水流特性,进行了一定设计条件下的水环境容量计算及可利用性分析,在此基础上提出了各项水污染防治工程措施,确保南水北调东线工程为送清水工程.

摘要：文中针对传统的转台测角系统工作状态监测方法中,依赖标定平台、工作量大等缺点,对基于解调原理的莫尔信号特征分离技术开展研究。在分析莫尔信号特征产生原理的基础上,对莫尔信号特征分离方法进行阐述;设计基于FPGA的整圆周莫尔信号采集电路,详细说明了电路中ADC、SDRAM等参数设计方法。实验证明信号采集电路功能的有效性和莫尔信号特征分离方法的有效性,实验结果表明被测对象的莫尔信号特征的0至七次谐波明显,且各谐波幅值重复性偏差在-0.2~0.25 mV之间,转台测角系统工作时莫尔信号特征无明显波动。

摘要：针对光栅莫尔信号正弦性误差对细分结果造成影响问题,对基于粒子群算法(PSO)的光栅莫尔信号正弦性误差补偿方法展开研究。在量化分析信号正弦性误差引入的细分误差的基础上,对基于PSO算法的正弦性误差补偿方法进行阐述。设计基于FPGA的补偿算法实现电路,对实现过程中的关键问题进行分析并提出解决方案。最终在FPGA电路板上对实际信号进行算法电路有效性验证,结果表明,应用该电路能有效地补偿信号正弦性误差,将信号的细分误差峰峰值由0.7″降低到0.14″。

摘要：光栅测量的分辨率受限于光栅盘的刻划间距,需通过电子细分等方法提高其测量精度。文中借助时空转换原理,通过载波调制将表征光栅位移的莫尔信号相位加载到时间信号中。证明了通过对时间信号的周期测量实现光栅莫尔信号的40倍细分的方法可行性,并基于现场可编程门阵列(FPGA)平台设计了光栅莫尔信号的40倍细分集成化的功能电路;分别使用仿真与实际电路测试验证了细分方法的有效性。基于时空转换的数字细分系统具有可靠性高、易于集成以及低成本可定制化等优点。

摘要：以一维位移台为对象,将误差划分为与位置和位移速度相关的函数,在分析现有的一元、二元函数插值补偿方法的基础上,对一次函数分段插值补偿方法加以优化,建立了快速的二元函数补偿方法。实验数据显示,优化后的补偿方法同时补偿了位移平台的位置、速度相关的误差,补偿精度优于一元函数补偿方法,在保证补偿效果与传统二元函数方法相同的情况下,减小了1/3的补偿过程运算量。