论文题目: 丝杠副动态误差检测与分析的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械工程
作者: 孙丽霞
导师: 殷爱华,张国华
关键词: 滚珠丝杠,导程误差,动态测量,误差评定
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本课题结合工程实际项目“滚珠丝杠动态测试系统的改造研制”，采用模块化硬件和软件重新设计了测量及控制系统，用于丝杠综合导程误差及精度的动态测量，使其适应现代化生产质量检验、控制与管理的要求。 本文采用同步位移绝对值比较的原理进行丝杠的动态测量。 对测量仪的主轴控制系统改造选用运动控制器件作为伺服电机系统控制器，可方便地实现对伺服电机的控制。 在滚珠丝杠副的误差评定中，采用最小二乘法原理求回归系数，行程变动量的求取采用了一种高速高精度的优化算法缩短了运算时间。 本文对丝杠副行程误差产生的原因进行了探讨分析，给出了误差源分析的方法及实现的途径，利用频谱分析法、转位分析法及模糊逻辑诊断对各项误差进行诊断研究。 开发了测量控制系统的软件，实现了测量的过程自动化，智能化。
论文目录:
1 绪论
1.1 引言
1.2 丝杠动态测量系统的国内外研究现状
1.3 丝杠动态测量仪设计应遵循的原则及测量方法
1.3.1 丝杠动态测量仪设计应遵循的原则
1.3.2 丝杠动态测量方法
1.4 丝杠动态测量的实践意义
1.5 课题研究背景
1.5.1 课题来源
1.5.2 改造设计方案
1.6 本论文的研究内容及论文结构
1.6.1 论文研究的内容
1.6.2 论文各章节内容安排
2 测量系统总体设计
2.1 测量系统总体构成
2.1.1 数据采集系统的构成
2.1.2 测量仪测控系统的总体构成
2.1.3 测量仪测控系统的硬件配置
2.2 长光栅测位移及圆光栅测角系统
2.2.1 光栅测量技术简介
2.2.2 海德汉光栅尺和圆栅编码器
2.3 温度采集系统
2.3.1 温度采集测量电路设计
2.3.2 信号放大电路的设计
2.4 面板控制系统
2.4.1 控制系统功能
2.4.2 控制系统硬件电路设计
2.4.3 控制系统软件设计
2.5 本章小结
3 测量仪主轴控制系统
3.1 对主轴控制系统的要求
3.2 驱动电机的选择
3.2.1 伺服电机类型的比较
3.2.2 电机选型
3.3 主轴伺服电机控制系统设计
3.3.1 控制方式选择
3.3.2 运动控制器
3.4 系统软件设计
3.4.1 软件结构设计
3.4.2 上、下位机通讯
3.4.3 软件流程
3.5 本章小结
4 丝杠副精度标准的分析及误差优化算法
4.1 丝杠副验收标准的分析
4.2 实际平均行程偏差的求取方法
4.2.1 数学法
4.2.2 图解法
4.3 丝杠副行程变动量求取的优化算法
4.3.1 回归直线的描述
4.3.2 回归直线方程的计算
4.3.3 丝杠行程变动量的优化计算
4.4 本章小结
5 丝杠副导程误差分析及诊断
5.1 误差源分析
5.1.1 丝杠副导程误差源
5.1.2 各种因素对被加工丝杠导程误差△Ph的影响
5.2 误差源的多层次分离
5.3 传动误差源的诊断研究
5.3.1 周期性误差的频谱分析法
5.3.1.1 采样信号的选择
5.3.1.2 FFT算法的基本原理
5.3.2 同频传动元件的转位法测量
5.3.3 渐进性误差的模糊逻辑诊断法
5.3.3.1 模糊逻辑诊断原理
5.3.3.2 计算机模糊诊断建模
5.3.3.3 渐进性误差的模糊诊断法
5.4 本章小结
6 测控系统操作软件
6.1 软件设计的原则
6.2 系统功能及编程平台
6.2.1 系统功能
6.2.2 编程平台
6.3 软件各模块简述
6.3.1 参数输入模块
6.3.2 动态测量模块
6.3.3 动态误差分析模块
6.3.4 精度验收模块
6.4 测量软件的实现
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 未来展望
致谢
参考文献
附录
附录A PT100铂电阻的阻值与温度的关系
附录B 面板控制系统硬件原理图
发布时间: 2006-12-06
参考文献
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