超精密绝对光栅尺结构设计及其静态读码误差分析

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4、月２日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｙｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｎａｎｄｓｔａｔｉｃｅｒｒｏｒａｎａｌｓｇｙｉｓｏｆｕｌｔｒａｐｒｅｃｉｓｅａｂｓｏｌｕｔｅｌｉｎｅａｒｅｎｃｏｄｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＢｉｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｉｕＱｉａｎｇＰｒｏｆ．ＷａｎＨａｎｇＪｕｎｅ２０１５Ｓｃｈｏｏ－ｌ

5、ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｄｏｎｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇＵｙｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｃｈｉｎａｇ，ｇｇ，Ｒ．，５１０００６摘要摘要随着现代加工制造业的高速发展，制造领域对加工精度的要求越来越高，与之相关的科学技术计量学也得到了长足的发展，以光栅尺为代表的栅式测量设备在现代科学技术中起到了关键性的作用。光栅尺作为机加工中的闭环控制系统，有着精度高、抗干扰力强等优点，但同时也有着开机须找零位操作、断电后不能保留读数等不足之处，因此，绝对式光栅尺应运

6、而生一。本文提出了种新的绝对光栅尺编码方法，并将其应用于绝对光栅尺的设计与制造中。首先，在分析了国内外光栅尺的研究现状的基础上，提出了拥有自主知识产权的绝对光栅尺编码的方式方法，讲述了该编码方式相对于目前国际上的编码方式的优越性。其次，搭建了开放式绝对光栅尺实验平台，并通过实验的方法，验证了图像识别技术应用于绝对光栅尺的可行性，检测出了该编码方式所刻制的绝对光栅尺的分辨率和定位精度。一把封闭式绝对光栅尺样尺再者，设计并制造出了，并阐述了设计过程中所遇到的重点与难点，提出了相对合理的解决方案。最后，搭建了封闭式绝对光栅尺实验平台，通过ＡＮ

7、ＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ有限元仿真分析，找到了其前六阶的固有频率和模态振型，并通过实验的方法，测试了光栅尺在前三阶固有频率范围内的六种振动频率下的静态读码误码率，得出了该封闭式绝对光栅尺的抗振性能趋势一，为以后进步研宄绝对式光栅尺提供了技术支持。关键词：绝对光栅尺像识别结构设计模态分析振动误差；图；；；Ｉ广东工业大学碩士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｍｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈ