專(zhuān)利名稱(chēng)：大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法、系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法和檢測(cè)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
碟式拋物曲面反射鏡的精度直接影響碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的光學(xué)聚光效率，對(duì)于大口徑碟式拋物曲面反射鏡，由于其制造工藝、安裝誤差、形變等諸多因素的影響，其聚焦精度較難達(dá)到要求。因此，如何檢測(cè)碟式拋物曲面反射鏡的曲面精度，以便通過(guò)后續(xù)校正的控制方法使其誤差保持在允許范圍內(nèi)，避免由于焦斑能量密度不均導(dǎo)致燒蝕集熱器等問(wèn)題的出現(xiàn)，在太陽(yáng)能行業(yè)及其他含有拋物面反射鏡的行業(yè)均有著重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x來(lái)檢測(cè)任意形狀和曲面的物體。首先，采用CAD方法構(gòu)建物體詳細(xì)的理想三維模型圖；然后，采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的接觸或非接觸式探頭沿物體表面檢測(cè)，以獲得物體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再將上述點(diǎn)云數(shù)據(jù)逆向構(gòu)建成實(shí)際三維模型。 該方法在檢測(cè)小型不規(guī)則物體(無(wú)理想數(shù)據(jù)模型的物體)時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。但是，傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的方法并不適用于上述碟式拋物曲面反光鏡的測(cè)量，主要原因在于大口徑碟式拋物曲面反射鏡的體積非常大，采用探頭沿物體表面獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、并通過(guò)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)逆向構(gòu)建三維模型的操作過(guò)程非常復(fù)雜繁瑣，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，這導(dǎo)致整個(gè)檢測(cè)效率非常低。有鑒于此，亟待針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，另辟蹊徑設(shè)計(jì)一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，以便通過(guò)簡(jiǎn)單方便的操作獲取其曲面精度，縮短檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法和檢測(cè)控制系統(tǒng)，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單方便的操作獲取碟式拋物曲面反射鏡的曲面精度，并且具有較高的檢測(cè)效率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，包括如下步驟I)確定所述拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型；2)預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)所述數(shù)學(xué)模型和所述預(yù)設(shè)參數(shù)獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；3)檢測(cè)所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；4)根據(jù)所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)所述拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實(shí)際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。優(yōu)選地，所述步驟2)中以坐標(biāo)系中的水平坐標(biāo)為基準(zhǔn)，具體檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。優(yōu)選地， 所述步驟2)中采用傳感器檢測(cè)所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。優(yōu)選地，所述步驟4)之后還包括步驟5)根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果發(fā)出控制指令，將所述拋物曲面反射鏡的所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)調(diào)整至所述采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。優(yōu)選地，執(zhí)行所述步驟5)后，返回執(zhí)行所述步驟2)。發(fā)明提供一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法首先，確定拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型；然后，預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)參數(shù)獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；再檢測(cè)拋物曲面反射鏡在采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；最后根據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析理想三維模型和實(shí)際三維模型，獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度。上述檢測(cè)控制方法利用拋物曲面的已知數(shù)學(xué)模型，通過(guò)軟件分析能夠簡(jiǎn)單、快捷地獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，不必采用傳統(tǒng)的CAD方法手工構(gòu)建詳細(xì)的三維模型，因此上述兩個(gè)步驟大大節(jié)省了檢測(cè)控制方法的檢測(cè)時(shí)間。并且該方法根據(jù)檢測(cè)到的采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，利用分析軟件直接獲取拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)點(diǎn)云坐標(biāo)逆向構(gòu)建三維模型的過(guò)程，使得上述檢測(cè)控制方法的效率進(jìn)一步提高。本發(fā)明還提供一種大口徑碟式拋物面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)，用于根據(jù)所述拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)的本次測(cè)量參數(shù)獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；下位機(jī)，與所述上位機(jī)通信連接，用于檢測(cè)并輸出所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；所述上位機(jī)還用于根據(jù)所述下位機(jī)的檢測(cè)結(jié)果重構(gòu)所述拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實(shí)際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。優(yōu)選地，所述下位機(jī)具體用于檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。優(yōu)選地，所述下位機(jī)在所述拋物曲面反射鏡中部設(shè)有水平延長(zhǎng)桿，所述延長(zhǎng)桿上設(shè)有用于檢測(cè)所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)的傳感器；所述下位機(jī)還設(shè)有控制所述延長(zhǎng)桿高度的升降機(jī)構(gòu)，控制所述延長(zhǎng)桿角度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及控制所述延長(zhǎng)桿長(zhǎng)度的伸縮機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，還包括與所述上位機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于在所述上位機(jī)的控制指令下調(diào)整所述拋物曲面反射鏡的所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值所述采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。優(yōu)選地，所述檢測(cè)控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于上述檢測(cè)控制方法具有上述技術(shù)效果，因此，與上述檢測(cè)控制方法對(duì)應(yīng)的檢測(cè)控制系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。


圖I為本發(fā)明所提供拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法的一種具體實(shí)施方式
的流程框圖；圖2為本發(fā)明所提供拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法的另一種具體實(shí)施方式
的流程框圖；圖3為本發(fā)明所提供拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中上位機(jī)的軟件應(yīng)用演示圖。其中，圖3至圖4中的附圖標(biāo)記與部件名稱(chēng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為上位機(jī)I ;下位機(jī)2 ;拋物曲面反射鏡3 ；延長(zhǎng)桿21 ;升降機(jī)構(gòu)22 ;旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23 ;伸縮機(jī)構(gòu)24 ;傳感器25。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法和檢測(cè)控制系統(tǒng)，其具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)時(shí)間較短和檢測(cè)效率較高的特點(diǎn)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法的一種具體實(shí)施方式
的流程框圖。在一種具體實(shí)施方式
中，如圖I所示，本發(fā)明所提供的檢測(cè)控制方法，用于檢測(cè)拋物曲面反射鏡的曲面精度，該檢測(cè)控制方法具體包括如下步驟Sll :確定拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型；由于拋物曲面反射鏡的形狀為規(guī)則形狀，其具有理想的數(shù)學(xué)模型，拋物曲面的一般方程為z = △1°'+8711+(，通過(guò)設(shè)置不同的4、8、(、111、11值即可得到不同形狀的拋物曲面，用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)定上述各個(gè)系數(shù)獲取實(shí)際檢測(cè)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。S12:預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)參數(shù)獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；例如圖5所示，該圖為上述上位機(jī)的應(yīng)用演示圖，該圖中部顯示輸入的拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方程式，下面顯示輸入的數(shù)學(xué)模型的各個(gè)系數(shù)，以及本次的預(yù)設(shè)測(cè)量參數(shù)。上述測(cè)量參數(shù)可以具體包括采樣格點(diǎn)大小、取值范圍、視角類(lèi)型和誤差容許范圍等參數(shù)，預(yù)設(shè)上述各個(gè)測(cè)量參數(shù)后，向上位機(jī)的分析軟件(例如PR0/E軟件、CATIA軟件)輸入上述數(shù)學(xué)模型，并輸入上述各個(gè)測(cè)量參數(shù)，通過(guò)軟件的預(yù)設(shè)程序自動(dòng)分析、計(jì)算，能夠生成圖5中左上角的拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并生成各個(gè)采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后利用將這些理想坐標(biāo)數(shù)據(jù)保存下來(lái)，例如可以保存在txt文件中。S13 :檢測(cè)拋物曲面反射鏡在采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；下位機(jī)讀取上位機(jī)的txt文件，獲取各個(gè)采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)，并使檢測(cè)裝置按照預(yù)定的程序設(shè)置，檢測(cè)上述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，保存并輸出各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。S14:根據(jù)實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析理想三維模型和實(shí)際三維模型，獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度。
上位機(jī)獲取下位機(jī)返回的采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)后，根據(jù)這些采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并利用軟件中已設(shè)定的程序重新獲取拋物曲面反射鏡的實(shí)際三位模型，如圖5左下角的模型圖所示，并通過(guò)進(jìn)一步的分析對(duì)比獲取拋物曲面反射鏡的實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)的偏差，如圖5右側(cè)的3D對(duì)比圖所示，該圖中以不同深淺的顏色表示出實(shí)際曲面的誤差，并且以等高方式標(biāo)示出來(lái)，進(jìn)而生成檢測(cè)數(shù)據(jù)分析表，以查看誤差的具體數(shù)值。由上述檢測(cè)過(guò)程可以看出，上述步驟S 11和步驟S 12利用拋物曲面的已知數(shù)學(xué)模型，通過(guò)軟件分析能夠簡(jiǎn)單、快捷地獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，不必采用傳統(tǒng)的CAD方法手工構(gòu)建詳細(xì)的三維模型，因此上述兩個(gè)步驟大大節(jié)省了檢測(cè)控制方法的檢測(cè)時(shí)間。步驟S14根據(jù)步驟S13檢測(cè)到的采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，利用分析軟件直接獲取拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)點(diǎn)云坐標(biāo)逆向構(gòu)建三維模型的過(guò)程，使得上述檢測(cè)控制方法的效率進(jìn)一步提聞。還可以進(jìn)一步描述上述檢測(cè)控制方法的具體步驟。
請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供大口徑拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法的另一種具體實(shí)施方式
流程框圖。在另一種具體實(shí)施方式
中，如圖2所示，上述檢測(cè)控制方法具體包括如下步驟S21 :確定拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型；S22:預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)參數(shù)獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；S23 以坐標(biāo)系中的水平坐標(biāo)為基準(zhǔn)，具體檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，即某采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)為(xl，yl，zl)，其實(shí)際坐標(biāo)為(xl，yl，z2)0這使得后續(xù)過(guò)程通過(guò)比較Z軸坐標(biāo)來(lái)分析、計(jì)算得到拋物曲面反射鏡的曲面精度。由于拋物面的數(shù)學(xué)模型為z = Axm+Byn+C, Z軸坐標(biāo)最能直觀地反映其曲率，因此，上述檢測(cè)方式中以X軸坐標(biāo)、Y軸坐標(biāo)為基準(zhǔn)，而以Z軸坐標(biāo)為對(duì)比量的檢測(cè)方式，能夠利用最簡(jiǎn)單的算法、最少的計(jì)算量獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度?？梢韵氲剑鲜鰴z測(cè)控制也可以將Y軸坐標(biāo)、Z軸坐標(biāo)為基準(zhǔn)，檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)，最終通過(guò)比較目標(biāo)采樣點(diǎn)的X軸實(shí)際坐標(biāo)與X軸理想坐標(biāo)得到拋物曲面反射鏡的偏差程度。當(dāng)然，還可以將X軸坐標(biāo)、Z軸為基準(zhǔn)檢測(cè)Y軸實(shí)際坐標(biāo)，進(jìn)而得到拋物面反射鏡的偏差程度。用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要自行選擇。S24:根據(jù)實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析理想三維模型和實(shí)際三維模型，獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度。進(jìn)一步的方案中，上述步驟S23中可以采用光電位置傳感器檢測(cè)拋物曲面反射鏡在采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。由于傳感器具有靈敏度高、檢測(cè)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，因此采用傳感器檢測(cè)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)具有操作簡(jiǎn)單、精確度較高的特點(diǎn)。具體地，可以采用光電位置傳感器檢測(cè)，當(dāng)然還可以采用其他傳感器。還可以進(jìn)一步設(shè)置上述檢測(cè)控制方法的控制步驟。在另一種具體實(shí)施方式
中，上述檢測(cè)控制方法中步驟S24之后還包括步驟S25 :根據(jù)檢測(cè)結(jié)果發(fā)出控制指令，將拋物曲面反射鏡的采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)調(diào)整至采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。該步驟S25利用前四個(gè)步驟的檢測(cè)結(jié)果，采用偏差調(diào)整的控制方法微調(diào)上述各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)至理想坐標(biāo)，以使拋物曲面反射鏡的曲面精度的誤差值保持在允許范圍內(nèi)，避免由于拋物曲面反射鏡的曲面精度的誤差較大而導(dǎo)致焦斑能量密度不均，進(jìn)而導(dǎo)致集熱器被燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生，提高拋物曲面反射鏡的工作可靠性和工作穩(wěn)定性。具體地，由于上述大口徑拋物曲面反射鏡通常有由多個(gè)小反射鏡組裝而成，因此上述步驟S25可以通過(guò)調(diào)整各個(gè)小反射鏡的方位角和高度角，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)整整個(gè)拋物曲面反射鏡的曲面精度的目的。更具體的方案中，上述檢測(cè)控制方法還可以在執(zhí)行步 驟S25后，返回執(zhí)行步驟S22。這樣，上述控制方法形成實(shí)時(shí)控制的閉環(huán)控制方法，即在每次執(zhí)行完校正、調(diào)整步驟后，重新開(kāi)始新一輪的檢測(cè)控過(guò)程，這種實(shí)時(shí)檢測(cè)-反饋-控制的閉環(huán)控制方法，能夠時(shí)刻保證拋物曲面反射鏡的曲面精度保持在允許范圍內(nèi)。當(dāng)然，上述檢測(cè)控制方法并不僅限于上述實(shí)時(shí)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，還可以為開(kāi)環(huán)檢測(cè)控制方法，例如，設(shè)定一定的時(shí)間段，當(dāng)本次檢測(cè)控制系統(tǒng)完成并間隔上述預(yù)定時(shí)間段后，下次檢測(cè)控制系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。用戶(hù)可以根據(jù)需要自行選擇開(kāi)環(huán)控制或者閉環(huán)控制。請(qǐng)參考圖3和圖4，圖3為本發(fā)明所提供大口徑碟式拋物曲面反射鏡的控制系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實(shí)施方式
中，如圖3和圖4所示，本發(fā)明還提供大口徑碟式拋物面反射鏡3的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其包括上位機(jī)1，用于根據(jù)拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)的本次測(cè)量參數(shù)獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；下位機(jī)2，與上位機(jī)I通信連接，用于檢測(cè)并輸出拋物曲面反射鏡在采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；上位機(jī)I還用于根據(jù)下位機(jī)2的檢測(cè)結(jié)果重構(gòu)拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析理想三維模型和實(shí)際三維模型，獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度。與上述檢測(cè)控制方法的技術(shù)效果類(lèi)似，這種檢測(cè)控制系統(tǒng)能夠使操作人員通過(guò)簡(jiǎn)單、快捷的操作即可獲得拋物曲面反射鏡的曲面精度，大大提高了檢測(cè)效率。具體的方案中，下位機(jī)2具體用于檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。更進(jìn)一步地，上述下位機(jī)2通過(guò)光電位置傳感器25檢測(cè)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。具體地，如圖3所示，上述上位機(jī)I可以為PC機(jī)，上述下位機(jī)2可以具體包括上述傳感器25，該傳感器25可以設(shè)于拋物曲面反射鏡中部的水平延長(zhǎng)桿21上，下位機(jī)2還可以包括控制延長(zhǎng)桿21高度的升降機(jī)構(gòu)22，控制延長(zhǎng)桿21旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，以及控制控制延長(zhǎng)桿21長(zhǎng)度的伸縮機(jī)構(gòu)24。具體檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)控制升降機(jī)構(gòu)22、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23和伸縮機(jī)構(gòu)24來(lái)調(diào)整傳感器25的具體位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)的測(cè)量。此外，上述碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)還可以包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與上位機(jī)I連接，其用于在上位機(jī)I的控制指令下調(diào)整拋物曲面反射鏡的采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。
更具體地，檢測(cè)控制系統(tǒng)還可以為閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于上述檢測(cè)控制方法具有如上的技術(shù)效果，因此，與上述檢測(cè)控制方法相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)控制系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種大口徑拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法和檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和 修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，其特征在于，包括如下步驟 1)確定所述拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型； 2)預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)所述數(shù)學(xué)模型和所述預(yù)設(shè)參數(shù)獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)； 3)檢測(cè)所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)； 4)根據(jù)所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)所述拋物曲面 反射鏡的實(shí)際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實(shí)際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，其特征在于，所述步驟2)中以坐標(biāo)系中的水平坐標(biāo)為基準(zhǔn)，具體檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，其特征在于，所述步驟2)中采用傳感器檢測(cè)所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的大口徑碟式拋物面反射鏡的檢測(cè)控制方法，其特征在于，所述步驟4)之后還包括步驟 5)根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果發(fā)出控制指令，將所述拋物曲面反射鏡的所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)調(diào)整至所述采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，其特征在于，執(zhí)行所述步驟5)后，返回執(zhí)行所述步驟2)。
6.一種大口徑碟式拋物面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 上位機(jī)(I)，用于根據(jù)所述拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型和預(yù)設(shè)的本次測(cè)量參數(shù)獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)； 下位機(jī)(2)，與所述上位機(jī)(I)通信連接，用于檢測(cè)并輸出所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)； 所述上位機(jī)(I)還用于根據(jù)所述下位機(jī)(2)的檢測(cè)結(jié)果重構(gòu)所述拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實(shí)際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)(2)具體用于檢測(cè)X軸實(shí)際坐標(biāo)、Y軸實(shí)際坐標(biāo)與理想坐標(biāo)均相同的采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z軸實(shí)際坐標(biāo)，以獲取所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)(2)在所述拋物曲面反射鏡中部設(shè)有水平延長(zhǎng)桿(21)，所述延長(zhǎng)桿(21)上設(shè)有用于檢測(cè)所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)的傳感器(25);所述下位機(jī)(2)還設(shè)有控制所述延長(zhǎng)桿(21)高度的升降機(jī)構(gòu)(22)，控制所述延長(zhǎng)桿(21)角度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(23)，以及控制所述延長(zhǎng)桿(21)長(zhǎng)度的伸縮機(jī)構(gòu)(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述上位機(jī)(I)連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于在所述上位機(jī)(I)的控制指令下調(diào)整所述拋物曲面反射鏡的所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值所述采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng) 。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制方法，包括如下步驟1)確定所述拋物曲面反射鏡的數(shù)學(xué)模型；2)預(yù)設(shè)本次測(cè)量參數(shù)，根據(jù)所述數(shù)學(xué)模型和所述預(yù)設(shè)參數(shù)獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點(diǎn)的理想坐標(biāo)；3)檢測(cè)所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)；4)根據(jù)所述采樣點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)重構(gòu)所述拋物曲面反射鏡的實(shí)際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實(shí)際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。這種方法能夠通過(guò)簡(jiǎn)單便捷的操作獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度，具有較高的效率。本發(fā)明還公開(kāi)了一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測(cè)控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01B21/20GK102749060SQ20121025609
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者黨安旺, 劉帥, 朱楷, 譚新華, 馬迎召 申請(qǐng)人:湘電集團(tuán)有限公司