一種變距計(jì)量光柵刻劃的分度定位控制系統(tǒng)研究.pdf

1、光柵是一種在表面上按照一定規(guī)律分布有線、縫和槽或光學(xué)性質(zhì)變化的物質(zhì)等構(gòu)成的光學(xué)元件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)研究中具有廣泛的應(yīng)用。隨著光學(xué)及光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，具有像差校正及自聚焦、可用以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位移測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)的變周期或間隔及柵線寬度變化結(jié)構(gòu)特征的變距光柵得到了越來(lái)越多的重視。與此同時(shí)，包括光柵刻劃設(shè)備在內(nèi)的傳統(tǒng)光柵制造技術(shù)也受到了挑戰(zhàn)。
　　本文在分析研究變距光柵結(jié)構(gòu)原理和用于傳統(tǒng)計(jì)量光柵刻劃的長(zhǎng)刻線機(jī)

2、的結(jié)構(gòu)及分度定位原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)一種可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)式位移測(cè)量的變距計(jì)量光柵尺的刻劃，提出和設(shè)計(jì)了一種可以實(shí)現(xiàn)普通長(zhǎng)刻線機(jī)變距分度的閉環(huán)光電定位控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)以STC89C51單片機(jī)為核心，由步進(jìn)電機(jī)及蝸輪蝸桿副構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)分度絲杠和拖動(dòng)工作臺(tái)產(chǎn)生變距位移；采用直線光柵位移傳感器對(duì)工作臺(tái)1000mm運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的位移進(jìn)行測(cè)量并信息反饋，而后通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行位移偏差的修正。同時(shí)，由單片機(jī)對(duì)刻線機(jī)的刻劃?rùn)C(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以實(shí)現(xiàn)刻線機(jī)