微靶裝配在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、慣性約束聚變(ICF)點(diǎn)火靶由多個(gè)微小零件裝配而成，零件尺寸小，裝配精度要求高，使裝配現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)成為保證微靶質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
　　 在整體優(yōu)化原有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出并構(gòu)建了監(jiān)測(cè)機(jī)的點(diǎn)線剛體結(jié)構(gòu)模型并依此給出了更為準(zhǔn)確的測(cè)量誤差模型，為誤差補(bǔ)償和精度分析提供了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。為提高在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作性能和測(cè)量精度，采用了一系列技術(shù)手段，包括通信優(yōu)化，步進(jìn)電機(jī)平移臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制優(yōu)化和回零優(yōu)化，機(jī)體熱源抑制，以及定位誤差和垂直度誤

2、差的綜合補(bǔ)償。其中關(guān)于步進(jìn)電機(jī)平移臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制，建立了嚴(yán)密的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)加減速性能，增加了閉環(huán)定位控制使控制誤差大大減小，并將控制算法集成在高速嵌入式系統(tǒng)中；關(guān)于垂直度誤差補(bǔ)償，采用了分段補(bǔ)償方式，對(duì)通常被忽略的余弦誤差分量也進(jìn)行了補(bǔ)償，提高了補(bǔ)償精度。通過上下兩個(gè)KEYENCE激光共焦測(cè)頭的組合測(cè)量，借助于視覺測(cè)量的引導(dǎo)，完成靶球和靶腔幾何量的自動(dòng)掃描測(cè)量，采用基于點(diǎn)陣插值細(xì)分和目標(biāo)兩級(jí)提取的測(cè)量算法，提高了檢測(cè)靶球球心和球徑