白光波长扫描干涉表面形貌测量抗振技术研究

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本文结合国家自然基金重点项目“复杂机电产品质量特性多尺度耦合理论与预防性控制技术”(50835008)和国家重点基础研究发展计划(973计划)“复杂空气分离类成套装备超大型化与低能耗化的关键科学问题”(2011CB706505),基于白光波长扫描干涉原理,并结合机电反馈式主动抗振技术,提出了硕士论文研究课题“白光波长扫描干涉表面形貌测量抗振技术研究”。第一章:论述了开展表面形貌测量伺服抗振系统及相关技术研究的意义,分析了表面形貌测量方法和抗振反馈干涉技术的研究现状和未来发展趋势,提出了本文的研究内容和章节安排。第二章:阐述了白光波长扫描干涉测量原理,基于主动抗振技术,提出了一种新的表面形貌抗振补偿方案,并对其中的关键模块进行了详细设计与分析。第三章:对比分析了白光波长扫描干涉测量的相位提取算法,对傅里叶变换法后的相位进行了去包裹处理,并对声光可调滤光器低速率扫频时产生的非线性误差进行了校正,在此基础上提出了干涉测量的抗振补偿算法。第四章:采用模块化设计方法,设计了基于DSP的抗振反馈伺服控制系统,包括A/D数据采集模块、D/A转换电路、异步串行口以及存储器设计等,实现了系统抗振硬件控制电路的设计。第五章:搭建白光波长扫描干涉抗振反馈表面三维形貌测量系统,并进行了实验研究,验证了整个测量方案的可行性。第六章:总结了全文主要研究内容,并对后续的研究工作进行了展望。
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