直线电机动子位置的快速精密测量方法 
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Fast-Precision Measurement Method of Linear Motor Mover Position
安徽大学电气工程与自动化学院, 安徽 合肥 230601
图 & 表
图 1. 直线电机动子位置测量系统
Fig. 1. Linear motor mover position measurement system
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图 2. 不同种类的栅栏条纹图像。(a)周期栅栏图像;(b)等条纹宽度非周期栅栏图像;(c)黑白非周期栅栏图像;(d)灰度非周期栅栏图像
Fig. 2. Fence stripe images of different kinds. (a) Image of periodic fence; (b) aperiodic fence image of equal stripe width; (c) aperiodic fence image of black-white; (d) aperiodic fence image of gray scale
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图 3. 不同算法的测量误差。(a)五种算法的测量误差;(b)两种算法的测量误差对比
Fig. 3. Measurement errors of different algorithms. (a) Measurement errors of five algorithms; (b) comparison of measurement errors of two algorithms
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图 4. 不同强度噪声下的位移检测结果
Fig. 4. Displacement detection results under different intensity noises
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图 5. 不同算法的运行时间
Fig. 5. Runtime of different algorithms
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图 6. DNN回归结构图
Fig. 6. Regression structure diagram of DNN
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图 7. DNN建模流程
Fig. 7. Modeling process of DNN
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图 8. 模型精度校验。(a) DNN模型;(b) SVM模型
Fig. 8. Accuracy check of models. (a) DNN model; (b) SVM model
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图 9. GA的迭代次数
Fig. 9. Number of iterations of GA
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图 10. 位置检测实验平台
Fig. 10. Experiment platform of position detection
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图 11. 线扫描相机获取的信号
Fig. 11. Signals acquired by line-scanning camera
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图 12. 不同光照下的误差曲线
Fig. 12. Error curves under different illuminations
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图 13. 不同目标图像的测量结果
Fig. 13. Measurement results of different target images
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图 14. 不同速度下的跟踪精度
Fig. 14. Tracking accuracy of different speeds
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表 1栅栏图像的设计参数
Table1. Design parameters of the fence image
| Parameter | Name | Minimumvalue | Maximumvalue |
|---|
| g | average graygradient | 3 | 11 | | s | width standarddeviation | 3 | 9 |
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表 2不同栅栏图像的输出
Table2. Output of different fence images
| Serialnumber | Averagegray gradient | Width standarddeviation | Meanerror /pixel |
|---|
| No.1 | 8.33 | 6.99 | 0.0286 | | No.2 | 7.17 | 7.08 | 0.0054 | | No.3 | 4.33 | 6.49 | 0.1032 | | No.4 | 8.25 | 6.29 | 0.0102 | | No.5 | 6.04 | 7.39 | 0.0259 | | No.6 | 8.31 | 7.56 | 0.0204 | | … | … | … | … | | No.659 | 6.45 | 7.55 | 0.0513 | | No.660 | 5.34 | 7.04 | 0.0783 |
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表 3优化后的设计参数
Table3. Optimized design parameters
| Parameter | Name | Optimized result |
|---|
| g | average gray gradient | 10.98 | | s | width standard deviation | 4.96 |
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方媛, 周杨, 赵静, 宫凯歌. 直线电机动子位置的快速精密测量方法[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(18): 181005. Yuan Fang, Yang Zhou, Jing Zhao, Kaige Gong. Fast-Precision Measurement Method of Linear Motor Mover Position[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(18): 181005.
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