基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.04.011

兵工学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (4): 501-508.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.04.011

基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿

张东旭，杨平，杨峰，王詹帅，谢银辉，郭隐彪

（厦门大学机电工程系, 福建厦门 361005)

收稿日期:2013-06-18 修回日期:2013-06-18 上线日期:2014-05-26
作者简介:张东旭（1986—），男，博士研究生
基金资助:
国家自然科学基金项目（51075343）；福建省自然科学基金项目（2012J05098）

Volumetric Error Modeling and Compensation of Precision Measuring Platform Based on Multi-system Theory

ZHANG Dong-xu, YANG Ping, YANG Feng, WANG Zhan-shuai, XIE Yin-hui, GUO Yin-biao

(Department of Mechanical and Electrical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005，Fujian, China)

Received:2013-06-18 Revised:2013-06-18 Online:2014-05-26

摘要/Abstract

摘要： 针对大口径光学元件精密检测平台的工作特点及影响其空间误差的各项几何误差因素，运用多体系统理论，用低序体阵列描述多体系统拓扑结构，建立一种空间误差数学模型。综合应用激光干涉仪、球杆仪和激光位移传感器等仪器设备，提出大口径光学元件精密检测平台各项几何误差和空间误差的测量方法，并对模型中所涉及的各项几何误差进行了系统分析和全面测量，对空间误差进行补偿。误差补偿实验证明所提模型正确有效，将空间误差从补偿前-70.01~22.14 μm降低到补偿后-4.22~5.8 μm，大大提高了精密检测平台的测量精度。

关键词: 仪器仪表技术, 精密检测平台, 多体系统理论, 空间误差, 模型, 测量方法, 补偿

Abstract: A volumetric error model is proposed according to the working characteristics and the geometric errors of a large-size optical element precision measuring platform. The volumetric error model is based on multi-system theory, and the topological structures of the multi-system theory are described by the number arrays of low-order body. To testify the volumetric error model, a new combined measurement experiment by the application of laser interferometer, double-ball bar, laser displacement sensor and other relative instruments is conducted for measuring the geometric and volumetric errors of the measuring platform before and after error compensation. The error compensation experiments show that the volumetric error is reduced from -70.01~22.14 μm to -4.22~5.8 μm, which also reflects the validity of the volumetric error model.

Key words: apparatus and intruments technology, precision measuring platform, multi-system theory, volumetric error, model, measuring method, compensation

中图分类号:

TG743

张东旭，杨平，杨峰，王詹帅，谢银辉，郭隐彪. 基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿[J]. 兵工学报, 2014, 35(4): 501-508.

ZHANG Dong-xu, YANG Ping, YANG Feng, WANG Zhan-shuai, XIE Yin-hui, GUO Yin-biao. Volumetric Error Modeling and Compensation of Precision Measuring Platform Based on Multi-system Theory[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(4): 501-508.

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Volumetric Error Modeling and Compensation of Precision Measuring Platform Based on Multi-system Theory

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