精密測控與定位技術(shù)

作者小傳

李東升，男，1957

年5月生，吉林省梨樹

縣人。

1996年畢業(yè)于哈爾

濱工業(yè)大學(xué)儀器儀表及

測控技術(shù)系，獲工學(xué)博

士學(xué)位?，F(xiàn)任東北林業(yè)

大學(xué)機(jī)電工呈學(xué)院副院

長、副教授，全國高等

林業(yè)院校教學(xué)指導(dǎo)委員

會委員。

自80年代以來，從

事新型傳感技術(shù)、超精

測試技術(shù)、機(jī)電一體化

等領(lǐng)域的科研和教學(xué)工

作，發(fā)表論文20余篇

獲國家和省部級科技成

果獎(jiǎng)三一項(xiàng)。

目 錄

1現(xiàn)代測量技術(shù)概論

1.1測試技術(shù)進(jìn)展

1.1.1概述

1.1.2智能儀器與虛擬儀器進(jìn)展

1.1.3超精加工與計(jì)量技術(shù)進(jìn)展

1.2回轉(zhuǎn)體形狀誤差測量技術(shù)現(xiàn)狀

1.2.1概述

1.2.2基礎(chǔ)技術(shù)的研究

1.2.3形狀誤差評定理論

1.2.4誤差補(bǔ)償技術(shù)

1.2.5傳感器及其標(biāo)定技術(shù)

1.2.6三點(diǎn)法測量技術(shù)

1.3回轉(zhuǎn)體形狀誤差超精測量的意義

1.3.1超精密工程的要求

1.3.2測控與定位技術(shù)研究的必要性

1.3.3精密測量中測控定位技術(shù)研究的內(nèi)容

2測控及定位理論

2.1測控與定位系統(tǒng)研究的對象

2.1.1載荷的作用

2.1.2大載荷作用下的精密定位原則

2.2回轉(zhuǎn)體測量儀器設(shè)計(jì)

2.2.1設(shè)計(jì)理論

2.2.2儀器坐標(biāo)系

2.2.3坐標(biāo)變換

2.3微位移技術(shù)

2.3.1亞微米級微位移技術(shù)

2.3.2壓電、電致伸縮器件

2.3.3柔性鉸鏈

2.4設(shè)計(jì)實(shí)例

2.4.1設(shè)計(jì)要求

2.4.2測控及定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3測量基準(zhǔn)模型與誤差

3.1測量基準(zhǔn)的建立及基準(zhǔn)誤差模型

3.1.1測量基準(zhǔn)的建立

3.1.2基準(zhǔn)軸系誤差

3.1.3基準(zhǔn)導(dǎo)軌誤差

3.1.4基準(zhǔn)之間的位置誤差模型

3.2測量系統(tǒng)的誤差模型

3.2.1干擾信號對儀器性能的影響

3.2.2雙空氣靜壓系統(tǒng)的抗干擾性能分析

3.2.3定位系統(tǒng)機(jī)械漂移的誤差模型

3.2.4滾動摩擦環(huán)節(jié)的影響

3.2.5儀器總誤差的修正模型

3.3調(diào)傾與調(diào)偏之間的耦合及解耦方法

3.3.1模型解耦

3.3。2機(jī)械解耦

4誤差分離技術(shù)與傳感器標(biāo)定技術(shù)

4.1基準(zhǔn)間位置誤差的分離技術(shù)

4.1.1誤差分離原理

4.1.2倒置測量法誤差分離模型

4.1.3反向法誤差分離模型

4.1.4工件安裝傾斜的影響及導(dǎo)軌傾斜

方向判別

4.1.5誤差分離法的方法誤差估計(jì)

4.2動靜態(tài)標(biāo)定技術(shù)

4.2.1概述

4.2.2跳變式標(biāo)準(zhǔn)器

4.2.3橢圓柱式標(biāo)準(zhǔn)器

4.2.4波度標(biāo)準(zhǔn)器

5測控定位系統(tǒng)性能試驗(yàn)及精度分析

5.1主軸誤差運(yùn)動的測量

5.1.1測控系統(tǒng)原理

5.1.2軸系誤差測量概述

5.1.3徑向誤差的測量

5.1.4角回轉(zhuǎn)誤差的測量

5.1.5軸向回轉(zhuǎn)誤差的測量

5.2導(dǎo)軌直線度及基準(zhǔn)平行度誤差的測量

5.2.1導(dǎo)軌直線度誤差的測量

5.2.2基準(zhǔn)間平行度誤差的測量

5.3靜態(tài)標(biāo)定與建模

5.3.1靜態(tài)標(biāo)定方法

5.3.2以量塊為標(biāo)準(zhǔn)量的靜態(tài)標(biāo)定法

5.3.3采用雙頻激光干涉儀的靜態(tài)標(biāo)定法

5.3.4動態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)

5.4微調(diào)整當(dāng)量試驗(yàn)及傳感器性能試驗(yàn)

5.4.1X－Y調(diào)整當(dāng)量試驗(yàn)

5.4.2α－β調(diào)整當(dāng)量試驗(yàn)

5.4.3傳感器性能試驗(yàn)

5.4.4傳感器定位及調(diào)整系統(tǒng)

5.5重復(fù)性試驗(yàn)及加載試驗(yàn)

5.5.1重復(fù)性試驗(yàn)

5.5.2加載試驗(yàn)

5.6比對試驗(yàn)

6平直度誤差測量中的有關(guān)理論問題

6.1直線度和平面度測量綜述

6.1.1直線度原始數(shù)據(jù)的測量

6.1.2平面度原始數(shù)據(jù)的獲得

6.2研究的內(nèi)容與意義

6.3直線度、平面度誤差測量中的有關(guān)理論問題

6.3.1直線度誤差原始數(shù)據(jù)測量方案的論證

6.4數(shù)學(xué)模型的建立

6.4.1條件方程和聯(lián)系數(shù)法方程的建立

6.4.2平差精度評定

7平直度原始數(shù)據(jù)的測定與分析

7.1直線度誤差中的原始數(shù)據(jù)的獲得

7.1.1原始數(shù)據(jù)的測量方法

7.1.2原始數(shù)據(jù)的初步處理

7.2直線度誤差原始數(shù)據(jù)處理數(shù)學(xué)模型的建立

7.2.1求各被測點(diǎn)的最佳估計(jì)值

7.2.2求精度估計(jì)

7.2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析

7.3測量數(shù)據(jù)的插值平滑處理

7.3.1插值法

7.3.2離散點(diǎn)連成光滑曲線的阿克瑪方法

7.3.3測量數(shù)據(jù)的插值平滑處理

7.4平面度誤差原始數(shù)據(jù)的測定及數(shù)據(jù)分析

7.4.1平面度誤差原始數(shù)據(jù)的測量

7.4.2數(shù)據(jù)處理數(shù)學(xué)模型的建立

參考文獻(xiàn)

2100433B

內(nèi)容提要

本書主要介紹了精密機(jī)械加工與測量中的關(guān)鍵技術(shù)之一――測控與定

位技術(shù)，并以回轉(zhuǎn)體形狀誤差超精測量為例展開了闡述。主要內(nèi)容包括：現(xiàn)

代測量技術(shù)概論，測控及定位理論，測量基準(zhǔn)模型與誤差，基準(zhǔn)誤差分離技

術(shù)，測控定位系統(tǒng)性能試驗(yàn)及精度分析，平面度、直線度測量平差理論與應(yīng)用

等，

本書可作為精密機(jī)械工程專業(yè)和機(jī)電一體化專業(yè)研究生的參考書，也可

供從事精密機(jī)械加工與測量工作的工程技術(shù)人員參考。