Оптико-электронные системы контроля геометрических параметров оболочек вращения в процессе их формообразования

• Автор: Шилин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 437 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Анализ научно-технической проблемы контроля процессов формообразования крупногабаритных оболочек вращения

1 Л. Технологические процессы формообразования

крупногабаритных оболочек вращения

1.2. Анализ факторов, ограничивающих качество

выпускаемой продукции

1.3. Анализ измеряемого объекта и условий измерения

1.4. Анализ методов и средств измерения геометрических параметров крупногабаритных деталей
Выводы

2. Математическое моделирование и анализ оптических

схем измерения оболочек вращения
2. 1. Основные уравнения формы оболочек вращения
2.2. Анализ оптических схем измерения
2.3. Математические методы моделирование
геометрических преобразований в оптических системах
2.4. Анализ бесцентровой схемы измерения диаметров
оболочек вращения
2.5. Анализ бесцентровой схемы измерения профилей
оболочек вращения
2.6. Анализ схемы измерения диаметров и профилей
оболочек вращения относительно центра
2.7. Анализ оптических схем измерения геометрических параметров оболочек
2.8. Анализ схемы измерения кривизны участка профилей
оболочек вращения
2.9. Методика моделирования геометрических преобразований в оптико-механическом устройстве
Выводы
3. Методы проектирования измерительных
оптико-электронных систем и устройств
3.1. Структурное проектирование оптико-электронных систем и устройств
3.2. Обобщенные схемы проекционных измерительных преобразователей
3.3. Методы измерения профилограмм обечаек с помощью проекционных измерительных преобразователей
3.4. Проектирование оптико-электронных логометрических измерительных преобразователей по обобщенным структурным схемам
3.5. Проектирование адаптивных оптико-электронных измерительных преобразователей
3.6. Морфологический синтез оптико-электронных сканирующих измерительных систем
3.7. Проектирование устройств задания номинального размера
3.8. Проектирование систем автоматического базирования измерительных преобразователей
Выводы
4. Моделирование преобразований сигналов
в оптико-электронных системах
4.1. Математические методы моделирования преобразований сигналов
4.2. Погрешности компьютерного моделирования преобразований сигналов

4.3. Анализ методов компьютерного моделирования аналоговых систем
4.4. Расчет формы сигналов на выходе оптоэлектронного тракта
4.5. Моделирование адаптивных оптико-электронных устройств '/ Выводы
5. Методики расчета параметров и синтеза устройств ч оптико-электронных систем
5.1. Расчет основных геометрических параметров оптико-электронного устройства контроля формы поперечного сечения обечаек
5.2. Параметрический синтез оптико-электронных измерительных преобразователей
5.3. Расчет и анализ пороговой чувствительности оптико-электронных измерительных приборов
5.4. Синтез цифровых фильтров по аналоговым моделям
5.5. Инструментальные погрешности оптико-электронных сканирующих измерительных преобразователей
5.6. Выбор параметров адаптивного устройства сопряжения преобразователя с компьютером
Выводы
6. Практическая реализация результатов исследований
и перспективы дальнейших исследований
« 6.1. Практическая реализация научных разработок в других
отраслях промышленности
6.2. Перспективы дальнейших исследований
Выводы
Основные выводы и результаты работы
Литература
Приложения

гибкость, позволяющая строить кривые и поверхности сложных форм, а также удобство и простота алгоритмической реализации. Основным преимуществом теории сплайнов является то, что степень составляющих сплайн многочленов остается прежней с ростом числа интерполяции. При этом погрешность аппроксимации уменьшается при уменьшении размера шага N [117]
* |Д(0| = I S(t) - fit) I -> 0 при N -> 00, (1.6)
а объем вычислений при этом растет незначительно. Наиболее сложный вопрос при составлении сплайн функции это обеспечение заданной степени гладкости в местах сочленения кусков сплайна. В простейших случаях условие непрерывного сочленения достигается с помощью отрезков прямой и в этом случае получается ломанная кривая, которая является сплайном первой степени.
В практике наиболее часто используются кубические сплайны, которые

обеспечивают гладкость вплоть до вторых производных вдоль всей интерполируемой кривой [117]. Такой сплайн на каждом участке (f„ f,+I) определяется выражением

со=5>i ('-'/)*, (1.7)

где /= 0...N, ак- параметры, которые вычисляются с привлечением дополнительных условий гладкости сплайн функции.
Характеристика объекта измерения. Технологические процессы в отраслях промышленности, выпускающих крупногабаритное оборудование, отличаются большими диапазонами характеристик выпускаемых изделий, например, базовые крупногабаритные детали - обечайки и днища могут иметь диаметры в пределах - 1-10 м, а температура их в течении технологического процесса изменяется в диапазоне 1100-600 С°.
Крупногабаритные обечайки деформируются под собственной массой, * изменяя свою геометрическую форму. Значение деформации зависит от