[发明专利]一种圆光栅测角误差补偿方法

权利要求书

1.一种圆光栅测角误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将圆光栅测角系统放置于恒温箱中等待，使用光电自准直仪和硬件数据采集系统，结合多面棱体采集圆光栅测角数据；继续升温，每隔5℃测量一组测角数据，直至升到设定温度；

2)根据实验采集到的测角数据，进行数据处理，求得圆光栅测角误差；

3)利用谐波法建立在设定温度下的圆光栅测角谐波误差补偿模型：

其中，ΔE为圆光栅测角误差值，a₀为常数项，a_i和b_i为各次谐波分量的系数，θ为采样角度值；

4)将圆光栅测角误差与测角值代入3)所述模型中，利用最小二乘法求解模型系数a₀、a_i和b_i，其中a₀为谐波误差补偿模型函数常数项，a_i为各阶正弦项系数，b_i为各阶余弦项系数；

5)用多项式拟合方法对不同温度下谐波分量系数A与环境温度T_h的关系进行拟合，得到相应的函数表达式：

其中，f(T_h)为以温度T_h(取值10～40℃内)为变量，求得谐波多项式系数的多项式拟合函数，m为多项式阶数，表示求得常数a₀的多项式系数，和分别表示求得谐波分量系数a_i和b_i的多项式系数；

6)将多项式拟合方法得到的函数表达式代入谐波误差补偿模型中，得到圆光栅测角误差补偿模型；

7)在不同的温度梯度下，重复实验，对圆光栅测角误差进行测量，将测量结果与圆光栅测角误差补偿模型计算得到的误差修正值进行比较，以此对补偿效果进行验证。

2.根据权利要求1所述一种圆光栅测角误差补偿方法，其特征在于，步骤1)，在圆光栅测角系统的旋转关节上设有轴体，所述轴体安装单读数头。

3.根据权利要求1所述一种圆光栅测角误差补偿方法，其特征在于，步骤1)，设定恒温箱变温范围为10～40℃。

4.根据权利要求1所述一种圆光栅测角误差补偿方法，其特征在于，步骤6)，将谐波阶数和多项式次数分别取n＝7和m＝5，得到：

5.根据权利要求1所述一种圆光栅测角误差补偿方法，其特征在于，步骤7)，圆光栅测角误差模型在13℃、18℃、23℃、28℃、33℃、38℃温度条件下进行测量。