一種基于零位光柵的二維自標(biāo)定精密對準(zhǔn)系統(tǒng).pdf

1、隨著超精密加工技術(shù)和測量技術(shù)的高速發(fā)展，精密運動臺在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，同時對運動臺的測量精度要求越來越高。通常情況下，需要通過標(biāo)定技術(shù)對測量系統(tǒng)的性能和參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。在精密、超精密運動臺測量系統(tǒng)標(biāo)定領(lǐng)域中，自標(biāo)定技術(shù)是改善運動臺測量精度最經(jīng)濟(jì)、有效的方法之一。本文據(jù)此在二維自標(biāo)定領(lǐng)域展開研究，主要針對自標(biāo)定技術(shù)中存在的一個問題——高精度對準(zhǔn)系統(tǒng)，開展研究工作以期提供一套新型對準(zhǔn)系統(tǒng)，為實現(xiàn)高速高精度動態(tài)自標(biāo)定奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

2、
　　針對自標(biāo)定方法進(jìn)行了深入的研究，包括自標(biāo)定方法在二維運動臺測量系統(tǒng)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)建模以及算法解算。通過分析目前二維自標(biāo)定方法存在的問題和不足，提出了針對二維大行程、大范圍運動臺測量系統(tǒng)的自標(biāo)定方法，并給出相應(yīng)的標(biāo)定原理和操作步驟。在此基礎(chǔ)上，針對 XZY三維運動臺測量系統(tǒng)自標(biāo)定方法進(jìn)行了同原理的改進(jìn)，將該方法擴(kuò)展至三維大行程精密運動臺自標(biāo)定領(lǐng)域，并同樣給出操作方法和流程。
　　針對二維自標(biāo)定對準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行了原理和方

3、案的研究。通過對比傳統(tǒng)二維自標(biāo)定對準(zhǔn)系統(tǒng)的對準(zhǔn)原理、對準(zhǔn)方式和對準(zhǔn)效果，結(jié)合實際情況下二維自標(biāo)定的需求，分析出傳統(tǒng)方式存在的缺點和不足。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合零位光柵檢測原理，提出一種全新的二維自標(biāo)定對準(zhǔn)系統(tǒng)方案。設(shè)計并完成了該對準(zhǔn)方案的原理樣機(jī)，并設(shè)計了由零位光柵作為對準(zhǔn)檢測標(biāo)記點的輔助測量裝置。通過本方案可以實現(xiàn)自標(biāo)定對準(zhǔn)過程中高速、高精度動態(tài)標(biāo)定的要求。
　　針對所設(shè)計的原理樣機(jī)進(jìn)行了方案可行性驗證。通過設(shè)定不同的實驗條件，測試本