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[發明專利]一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法有效

專利信息
申請號: 201711071977.2 申請日: 2017-11-03
公開(公告)號: CN107830836B 公開(公告)日: 2020-03-27
發明(設計)人: 謝文博;卜林衛;張健;許家忠;尤波;黃玲 申請(專利權)人: 哈爾濱理工大學
主分類號: G01C1/00 分類號: G01C1/00
代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 岳昕
地址: 150080 黑龍*** 國省代碼: 黑龍江;23
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 冗余 psd 準直儀 吊索 測量方法
【權利要求書】:

1.一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法,所述PSD自準直儀為位置檢測自準直儀,其特征在于,所述測量方法是基于PSD自準直儀角度測量系統實現的,所述系統包括:隨動平臺(1)、上位PSD自準直儀(2)、吊索(3)、下位反射鏡(4)、懸吊物(5)、下位PSD自準直儀(6)和上位反射鏡(7);

上位反射鏡(7)固定在隨動平臺(1)底面,上位反射鏡(7)中心處固定有吊索(3),下位反射鏡(4)和懸吊物(5)由上至下依次懸吊在吊索(3)上,上位PSD自準直儀(2)和下位PSD自準直儀(6)均用于采集吊索擺角,上位PSD自準直儀(2)的出射光能夠照射到下位反射鏡(4)上,下位PSD自準直儀(6)的出射光能夠照射到上位反射鏡(7)上;

所述測量方法為:

使懸吊物(5)鉛錘,分別記錄上位PSD自準直儀(2)和下位PSD自準直儀(6)在各個時刻所采集的角度值,并判斷角度值是否為零;

若角度值均為零,則下位反射鏡(4)和上位反射鏡(7)處于水平狀態,當前上位PSD自準直儀(2)和下位自準直儀(6)所采集的角度值為吊索擺角;

若角度值不為零且呈現周期性變化,則建立系統模型構成的非線性方程,選取至少5個相鄰時刻的角度值代入非線性方程中構成方程組,構造誤差函數對方程組求解,將求解獲得的參數值與tn時刻的上位PSD自準直儀(2)和下位PSD自準直儀(6)采集的角度值代入測量系統所測角度的數學模型,獲得tn時刻的吊索擺角θx

所述求解獲得的參數值為:下位反射鏡(4)的傾斜角A1,上位反射鏡(7)的傾斜角A2,上位PSD自準直儀(2)的初始相位下位PSD自準直儀(6)的初始相位吊索的轉動角頻率ω。

2.根據權利要求1所述的一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法,其特征在于,系統模型構成的非線性方程為:

其中,y1n為上位PSD自準直儀(2)在tn時刻采集的角度值,y2n為下位PSD自準直儀(6)在tn時刻采集的角度值。

3.根據權利要求1所述的一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法,其特征在于,測量系統所測角度的數學模型為:

其中,y1n為上位PSD自準直儀(2)在tn時刻采集的角度值,y2n為下位PSD自準直儀(6)在tn時刻采集的角度值。

4.根據權利要求1所述的一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法,其特征在于,上位PSD自準直儀(2)在tn時刻采集的角度值y1n和下位PSD自準直儀(6)在tn時刻采集的角度值y2n分別為:

5.根據權利要求1所述的一種雙冗余PSD自準直儀吊索擺角的測量方法,其特征在于,構造誤差函數對方程組求解的具體方法為:

選取5個相鄰時刻的角度值構造誤差函數:

令:

解出A1、A2、和ω。

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