[发明专利]一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统

权利要求书

1.一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：包括中心服务器，所述中心服务器用于对光栅尺加工运行信号误差补偿系统中运行的所有数据进行传输，所有数据包括监测数据以及控制数据，所述监测数据通过光栅尺进行输送，所述中心服务器和单片机建立连接，所述单片机和光栅尺建立连接；

数据接收系统：所述数据接收系统用于接收光栅尺输送的所有运行数据信息，并按照固定时间段为单位对数据进行分段汇总，此固定时间段按照30-60S为单位；

数据处理系统：所述数据处理系统用于对接收到的固定时间段内的所有数据进行简化处理，即在所有数据中提取6-8组随机数据作为对照组数据进行后续处理；

模型计算系统：所述模型计算系统用于对接收到的6-8组随机数据进行模型对比计算，所述模型计算系统由预测数据模型以及对照数据模型组成，所述预测数据模型用于对6-8组随机数据进行信号误差预测从而得到误差补偿预测值，所述对照数据模型用于对6-8组随机数据与对照模型进行数据对照后得到从而得到误差补偿对照值；

结果输出系统：所述结果输出系统用于将误差补偿预测值和误差补偿对照值进行综合后得到最终误差补偿值，在进行误差补偿预测值和误差补偿对照值的综合时，以误差补偿预测值占比65％-75％、误差补偿对照值占比25％-35％的比例进行求值；

信号输出系统：所述信号输出系统用于将最终误差补偿值由数字信号转换成控制指令信号，并将转换后的控制指令信号发送至单片机，由单片机对光栅尺进行补偿命令控制；

数据存储系统：所述数据存储系统用于对数据接收系统、数据处理系统、模型计算系统、结果输出系统以及信号输出系统中所有的数据按照对应时间段编辑汇总后进行压缩存储，并将数据备份至云端。

2.根据权利要求1所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：所述单片机具体采用CISC型单片机、AVR单片机、Motorola单片机或Microchip单片机中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：所述预测数据模型具体为回归模型、微分方程、灰色预测、马尔可夫模型、神经元网络或小波分析中的一种或几种的组合；所述对照数据模型具体为漏斗分析模型、留存分析模型、分布分析模型、5W2H、或SWOT中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求3所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：所述预测数据模型在建立时以同样运行数据的3000-6000组数据作为基础建立数据进行模型的学习建立，且在进行模型学习建立时采用维度归一化的模型训练方法和统计量差异化的模型训练方法结合的综合训练法进行。

5.根据权利要求3所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：所述对照数据模型在建立时以同样运行数据的10-20台机器的运行数据作为基础建立数据进行模型的学习建立，且在进行模型学习建立时采用任务级别统计量的模型训练方法和均值以及方差的基本化的模型训练方法结合的综合训练法进行。

6.根据权利要求1所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统，其特征在于：所述云端具体为私有云、自建的服务器、移动云、联通云、电信云、IBM云或google云中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1-7中任一项所述的一种光栅尺加工运行信号误差补偿系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：模型建立：首先同样运行数据的3000-6000组数据作为基础建立数据进行模型的学习建立预测数据模型，以同样运行数据的10-20台机器的运行数据作为基础建立数据进行模型的学习建立对照数据模型；

S2：数据处理：接收由光栅尺发送的运行数据信息，并以30-60S为单位对运行数据进行汇总，抽取汇总时间段数据中的6-8组随机数据作为对照组数据，将对照组数据分别通过预测数据模型以及对照数据模型，以此得到误差补偿预测值和误差补偿对照值；

S3：结果输出：将步骤S2得到的误差补偿预测值和误差补偿对照值按照误差补偿预测值占比65％-75％、误差补偿对照值占比25％-35％的比例进行综合求值后得到最终误差补偿值；

S4：补偿控制：将步骤S3得到的最终误差补偿值由数字信号转换成控制指令信号后发送至单片机，由单片机对光栅尺进行补偿命令控制，在补偿控制完毕后，光栅尺持续将补偿后的数据进行输送，再经过误差计算进行补偿，以此完成对光栅尺加工运行信号的误差补偿。