[發明專利]曲面法矢測量精度的計算方法

有效

• 申請號: 201410272692.5
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104006781B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 吳丹;陳懇;高雨浩;鄭林斌;何鳳濤;徐靜;王國磊;郭喜鋒;宋立濱;楊向東;付成龍;劉莉;徐菁;謝穎
• 申請（專利權）人: 清華大學;成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/20
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 張向琨

1.一種曲面法矢測量精度的計算方法，其特征在于，包括步驟：

S1，計算菱形布局距離傳感器在截面YOZ中的誤差，包括子步驟：

S11，用截面YOZ截取待測曲面獲得待測曲線，建立二維法矢測量誤差模型，并將二維法矢測量誤差δ_X分為由曲線曲率變化帶來的誤差δ_XP和由距離傳感器測距帶來的誤差δ_XI：假定通過測量和調整使距離傳感器A點和C點到工件曲面的垂直距離h_A和h_C讀數相等，由于測距傳感器誤差，h_A不嚴格等于h_C，因此帶來誤差δ_XI；由于曲率變化，O’法矢并不垂直于A’C’，因此帶來誤差δ_XP；

S12，計算δ_XI：假定測距傳感器到中心的距離為R_Y，其測量最大誤差為±δ_h，則δ_XI的范圍為

S13，假定距離傳感器測距沒有誤差，計算δ_XP：

建立二維數學模型，假定待測曲線函數式為y＝f(x)，誤差tanδ_XP＝|f'(0)|；

針對由曲線曲率變化帶來的誤差δ_XI的部分，假定傳感器測距無誤差，即有f(-R)＝f(R)；通過微分中值定理可得f'(0)＝ζf″(η)，其中ζ∈(-R,R)使f'(ζ)＝0，η∈(0,ζ)；

曲率范圍為|K|_min≤|K|≤|K|_max，為了保證測量高精度，設計距離傳感器布局時保證R≤0.1×|r|_min＝(10×|K|_max)^-1，通過計算可求得|f″(η)|≤1.02|K|_max及從而獲得tanδ_XP的范圍為|tanδXP|≤1.02R|K|max1.02|K|max-|K|min1.02|K|max+|K|min;]]>

S14，計算曲線法矢測量在截面YOZ中的最大誤差：

根據得出的δ_XI及δ_XP的范圍，得到YOZ截面內測得的曲線法矢繞X轉軸的最大誤差δ_X＝|δ_XI|_max+|δ_XP|_max；

S2，計算菱形布局距離傳感器在截面XOZ中的誤差

在XOZ截面中采用與步驟S1的子步驟S11-S14相同的計算過程，得到XOZ截面內測得的曲線法矢繞Y轉軸的最大誤差δ_Y＝|δ_YI|_max+|δ_YP|_max；

S3，計算三維法矢測量的精度

三維法矢測量的精度為Δ，則三維法矢測量的精度Δ計算式為(tanΔ)²＝(tanδ_X)²+(tanδ_Y)²。