大尺寸三坐標測量轉(zhuǎn)站熱變形誤差補償優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、作為在飛機數(shù)字化裝配領(lǐng)域應用廣泛的三坐標測量儀器，激光跟蹤儀擁有高精度、高效率等優(yōu)點。在飛機裝配過程中，需要頻繁利用公共觀測點對激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站，計算出測量坐標系與裝配坐標系之間的轉(zhuǎn)站參數(shù)，從而將測量坐標系轉(zhuǎn)換到裝配坐標系下。
　　本論文以某機型數(shù)字化裝配重點科研項目為依托，從激光跟蹤儀測量系統(tǒng)、轉(zhuǎn)站誤差等方面對提高跟蹤儀轉(zhuǎn)站精度技術(shù)進行了研究，并著重研究了公共觀測點的熱變形補償技術(shù)。
　　第一章介紹了數(shù)字化測量技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展

2、現(xiàn)狀，激光跟蹤儀測量系統(tǒng)以及在數(shù)字化裝配領(lǐng)域的應用。論述了研究激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測量背景和熱變形補償技術(shù)的意義，最后給出課題的主要研究內(nèi)容。
　　第二章介紹了激光跟蹤儀測量系統(tǒng)，數(shù)字化裝配系統(tǒng)中的裝配坐標系、測量坐標系、設(shè)備坐標系，說明了激光跟蹤儀的轉(zhuǎn)站原理，利用SVD法求解轉(zhuǎn)站參數(shù)。
　　第三章章從理論上分析了造成轉(zhuǎn)站誤差的因素，總結(jié)歸納激光跟蹤儀在工程應用中測量誤差的構(gòu)成并提出了減小轉(zhuǎn)站誤差措施，最后結(jié)合轉(zhuǎn)站誤差給出了轉(zhuǎn)站精

3、度的評價方法。
　　第四章針對各個ERS點的在不同方向上熱變形規(guī)律不一致的情況，利用單位溫度下熱變形補償系數(shù)矩陣補償ERS點，建立關(guān)于補償后ERS點的多目標優(yōu)化函數(shù)，并利用Levenberg-Marquardt(LM)優(yōu)化求解，實驗表明能夠達到有效的補償效果。
　　第五章分析了求解單位溫度下熱變形系數(shù)矩陣三種方法，比較各方法的轉(zhuǎn)站誤差、轉(zhuǎn)站參數(shù)相對未補償轉(zhuǎn)站的變化和熱變形系數(shù)矩陣隨ERS點個數(shù)的變化。說明了三種方法的使用場合