当前，我国的前沿装备制造技术在面对大型、高速、重载、强振动、强污染等极端复杂工况以及中空、狭窄、限重等特殊环境时，仍然受到机械传动全闭环检测与控制问题的制约。虽然寄生式时栅角位移传感器为我们摆脱上述问题的制约提供了一条思路，但是，上述条件下的被测系统通常无法在线安装外部精密角度基准，难以频繁地或低代价地标定传感器。因此，寄生式时栅角位移传感器如何在上述条件下长时间保持高精度状态的问题，不仅是制约该传感器产业化推广的关键问题，也是制约我国前沿装备制造技术发展的关键问题之一。为应对该问题，本文以不依赖外部精密角度基准的自标定方法为研究对象，以寄生式时栅角位移传感器为标定对象，采用理论分析、数学建模与实验验证相结合的方法，在充分调研其国内外相关研究现状并深入分析其研究趋势的基础上，开展了复合自标定方法的研究。主要研究内容与创新性成果总结如下:
　　创新性分析并总结了定距变换的主要性质。定距变换的性质对定距差分函数的理论分析和工程实际应用都有非常重要的作用，有利于分析定距变换原理与不同类型自标定方法融合的可能性。
　　提出了定距变换自标定数学模型的单读数头实现方法和双读数头实现方法，以及命名为“同轴的双传感器相对回转自标定”的独立自标定方法。分别建立了这三种独立自标定方法的数学模型，分析了对应的标定误差，并在此基础上总结了各自失效的边界条件，为后续将不同独立自标定方法融合为复合自标定方法提供了融合依据。
　　创新性提出了二次融合复合自标定方法。将各有所长的上述三种独立自标定方法以相互取长补短的方式分三个层次融合并最终获得二次融合复合自标定方法，通过分析其边界条件，总结了该复合自标定方法能够仅通过合理设计传感器或准确选择特性匹配的传感器就能达到预期标定效果的特性。
　　完成了上述自标定方法及其边界条件的实验验证和应用验证。以原理验证和边界条件验证为目的设计了实验验证平台，并分别验证了各个独立自标定方法和复合自标定方法的可行性及其边界条件的有效性;根据二次融合复合自标定方法的边界条件，在工程应用中的高精度数控滚齿机上设计了特性匹配的寄生式时栅角位移传感器，并在该机床上再次验证了二次融合复合自标定方法的标定效果一一将传感器测量误差峰峰值从标定前的约590“降低到标定后的约5”，表明二次融合复合自标定方法在实际工程应用中具有显著实用价值。此外，该方法己推广应用到大型精密数控加工中心等多个实际工程项目中，均取得显著的标定效果。
　　综上所述，本文的研究为面向复杂机电系统的时栅角位移传感器提供了一种不依赖外部精密角度基准并且能够在线保持传感器高精度状态的、具备实用价值的复合自标定方法;也为后续研究中，根据特定应用场合匹配适合的自标定方法或复合自标定方法提供了理论基础。