小面型光學(xué)元件超精密測(cè)量誤差分離技術(shù)研究.pdf

1、隨著非球面等光學(xué)元件在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)光學(xué)元件的加工與檢測(cè)都提出了更高的要求。接觸式測(cè)量方法精度通常在微米、亞微米量級(jí)上，能滿足檢測(cè)精度要求，已成為當(dāng)前光學(xué)元件測(cè)量的主要檢測(cè)手段。本論文基于合作開(kāi)發(fā)的小型超精密光學(xué)元件測(cè)量系統(tǒng)，針對(duì)超精密測(cè)量中的誤差分離技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要工作如下： 1. 建立了數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)模型。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中的各種系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析，包括工件安裝傾斜帶來(lái)的線性誤差、導(dǎo)軌誤差、測(cè)量坐標(biāo)系和工件坐

2、標(biāo)系不重合的位姿誤差等，并依次進(jìn)行了誤差的分離消除和補(bǔ)償； 2. 研究了各步誤差分離算法，分析比較了不同的半徑補(bǔ)償算法，選擇了擬合法進(jìn)行半徑補(bǔ)償，效果更好，適應(yīng)范圍也更廣。研究了位姿誤差的去除算法，指出LM算法同時(shí)具備了牛頓法和梯度法的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算速度快，適應(yīng)性好。對(duì)位姿誤差的去除算法進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明，對(duì)于非球面元件，該算法可精確求出上述位姿誤差，不受初始參數(shù)、隨機(jī)誤差和噪聲的影響； 3. 以MATLAB7.0.1