两轴跟瞄装置的轴系精度分析与误差参数辨识

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1、Ｍ目．硕±学位化文－樂－Ｉ３两轴跟瞄装置的辅系精度分析与误差参数辨－－－０：－识｜作者姓名县迎指导教隱名、职祿Ｗ建援漏申请学位类别工学硕±．闊，？＊＾Ｊ｜学校代巧１０７０１学号１３０４１２２０６７分类号ＴＰ２０２密级公开西安电子科技大学硕±学位论文两轴跟瞄装置的辅系精度分析与误差参数辨识作者姓名：马帅一级学科：控制科学与工程二级学科：控制理论与控制工程学位类别：工学硕±指导教师姓名、职称：贾建援教授学院：机电工程学院提交日期：

2、２０１５年１２月ＳｈａｆｔＡｃｃｕｒａｃＡｎａｌｓｉｓａｎｄＥｒｒｏｒＰａｒａｍｅｔｅｒｙｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＴｗｏ－ａｎｄａｘｉｓＴｒａｃｋｉｎｇＰｏｉｎ村ｎＤｅｖｉｃｅｇＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ打＊ｉｐａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＭａＳｈ

3、ｕａｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＪｉａＣａｎｙｕａｎＰｒｏｆｅｓｓｏｒＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师。指导下进行的研巧工作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学

4、位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。＇）本人签名：日期＝言叶‘心＊西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研，Ｐ究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属子西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研巧成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授巧书。＾本入签名

5、：晏Ｉ导师签名爱旅日‘、期：１＞种日ｍ：Ｉ摘要摘要精度是精密仪器和精密设备最重要的性能指标之一，是评价一种仪器好坏的标准。本文以两轴光电跟瞄装置系统为研究对象，基于系统跟踪瞄准的精确性，重点分析研究造成瞄准误差的轴晃动以及两轴不垂直度等因素。希望可以找到一种方法，能够准确的将上述产生误差的因素同时辨识出来。目前，在大多数的文献中，描述解决上述问题的方法都是以独立原则为基础进行研究的。这种方法一次只考虑一个影响因子进行辨识，辨识出来后再换另外一个。这种方法，所建模型几何关系复杂，还不能综合反应出各个影响因子之间的相互作用，存在

6、着不足之处。为能同时分析上述因素对两轴跟瞄装置指向精度造成的影响，辨识误差来源。本文提出了一种新的思路，以相关性原则为基础，利用四元数转动的方法，将轴间晃动想象为绕理想定轴转动。先绕一个轴旋转一个角度，然后再绕其它轴旋转另一个角度，这样就能同时将各个影响因素都考虑进去且利用四元数知识可以避免复杂的几何关系运算。如果所建模型正确的话，就可以利用该模型结合在文中设计的实验装置，对各种两轴机械装置测量，同时辨识出影响轴系精度的轴晃动以及两轴不垂直度等因素。这在控制精度已不易提高的情况下，对进一步提高机械装置的精度非常有意义。按照上述思路，利用四元数

7、绕定轴转动的知识，在文中建立了一种可以辨识轴晃动以及两轴不垂直度所造成误差的数学模型。并且，在利用电子水平仪可以测量相对水平面微小偏角的基础上，设计了一套对所建模型进行验证的实验性系统装置。最后，用设计的装置对所建模型进行了仿真分析，验证了所建模型的正确性。本论文主要完成的工作是：论述利用四元数方法建立数学模型的思路及方法，对实验检测装置系统进行设计以及对测量仿真结果进行分析。关键词：指向精度，误差辨识，数学模型，电子水平仪IABSTRACTABSTRACTAccuracyisoneofthemostimportantperformancei

8、ndexesofprecisioninstrumentsandprecisionequipment,anditisalsoastandardtoevaluateth