基于非均匀采样的光栅刻划机实验数据分析

《基于非均匀采样的光栅刻划机实验数据分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、------------------------------------------------------------------------------------------------基于非均匀采样的光栅刻划机实验数据分析中国科学技术大学硕士学位论又基于非均匀采样的光栅刻划机实验数据分析作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：李端发机械电子工程竺长安教授二。一二年四月二十三日ｆＩ／ｌｌｒｌＪｌｌｌｌｌ／／ｌｌｌｌｌ／ｌｌＪｌｌｌｌｌＩＹ２１２５２３３ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡｄｉｓｓｅｒｔ

2、ａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒ’ＳｄｅｇｒｅｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｏｆｔｈｅｎｏｎ—ｕｎｉｆｏｒｍ‘ｌ１－ｌ－ｓａｍｐｌｉｎｇｏｆｔｈｅｇｒａｔｉｎｇｒｕｌｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ＿●ＡＵ曲ｏｒ’ｓＮａｍｅ：ＬｉＤｕａｎＦａＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃ——————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------

3、---------ｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｃｈａｎｇ’ａｎＺｈｕＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ａｐｒｉｌ２３ｔｈ，２０１２中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：壁！兰：生：兰中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的

4、部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。囱公开作者签名：口保密（——年）导师签名：签字日期：签字日期：立垒ｆ盘：‘！』摘要摘要——————————————————————————————————————--------------------------------------------

5、----------------------------------------------------光栅刻划机被誉为精密机械之王，是当今世界最精密的制造设备之一。高精度光栅刻划机刻线密集并且刻划精度要求极高，通常每毫米上能刻划上千道线，刻划误差小于１／１０光栅常数。这对光栅刻划机系统设计提出了较高要求，数据采集系统是光栅刻划机控制系统的数据源，其对系统刻划精度的影响不言而喻。由于采集系统均匀采样受到限制，实际的采样系统是非均匀采样系统，这给光栅刻划机数据分析带来了影响。本文从光栅刻划机数据采集系统入手，阐述了光栅刻划机非均匀采样的原因及其对系统的

6、影响。围绕着非均匀采样问题，本文从理论推导出发，通过仿真验证，确定了对光栅刻划机使用时域插值法、非均匀离散傅里叶变换进行频谱分析的有效性。并基于此方法制定了一套实验数据处理流程，进一步对实验数据进行分析，得出了一些具有指导意义的结论。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------在现代工业系统中，非均匀采样系统是普遍存在的系统。在采

7、样过程中，由于受到电子器件、操作系统等的限制，对系统变量的采样呈现非均匀状态，从而导致非均匀采样系统的产生；另外，在实际应用中，一些不可在线测量的变量，通常要经过实验室分析才能得到，这些变量测量值的获得在时间上也会呈现非均匀性。根据采样理论，非均匀采样具有不受采样频率限制、频率分辨率高以及抗混叠等优点，使得其应用非常广泛。但同时，非均匀采样会引起频谱噪声，使得信号中幅度小的频率成分不易检出。本文讨论了针对非均匀采样信号的频谱分析方法，利用ＭＡＴＬＡＢ工具编程实现对非均匀采样信号的非均匀离散傅里叶变换，并结合光栅刻划机的相关实验数据，得到更加准确、符合

8、实际的处理结果。对于非均匀采样控制系统而言，良好的控制系统软件框架对提高系统效率，减小漏采、输出滞后起到重要