[发明专利]一种异形钢结构合龙段精确配切量的确定方法

权利要求书

1.一种异形钢结构合龙段精确配切量的确定方法，其特征在于，包括：

S1、获取合龙前已安装节段的相关数据；所述已安装节段的相关数据包括：合龙前续节段安装定位数据、合龙口姿态变形数据、环境温度和风力数据、合龙口特征点坐标

S2、在大地坐标系下对合龙段初定位并获取合龙段相关数据；所述合龙段相关数据包括：合龙段特征点坐标、合龙段形心坐标；

S3、将所述合龙段的局部棱线空间直线拟合，生成合龙段理论架设姿态特征点坐标矩阵P⁽⁰⁾以及合龙段理论架设姿态棱线方向向量V⁽⁰⁾；

S4、输入预设数学模型；所述数学模型采用已成合龙口特征点至合龙段端口棱线距离构造目标函数，以合龙段自身姿态处于架设误差范围内设置约束条件；

S5、基于内点罚函数法驱动优化所述数学模型，获取合龙段最优安装姿态，确定合龙段各棱线的配切量。

2.如权利要求1所述的一种异形钢结构合龙段精确配切量的确定方法，其特征在于，所述步骤S4中，预设数学模型：

s.t g_i(x)≥0，i＝1,2，…，m 公式(1)

公式(1)中f(x)为目标函数，g_i(x)为约束函数，x为决策变量。

3.如权利要求1所述的一种异形钢结构合龙段精确配切量的确定方法，其特征在于，所述目标函数与合龙段姿态优化参数有关，坐标平移后局部坐标系下合龙段姿态变换方程见公式(9)；

其中P⁽⁰⁾为合龙段理论架设姿态特征点坐标矩阵，P⁽¹⁾为变换后合龙段特征点坐标矩阵，V⁽⁰⁾为合龙段理论架设姿态棱线方向向量，V⁽¹⁾为变换后合龙段棱线方向向量，H为空间旋转矩阵，T为坐标平移向量，n为维度，n＝3，m为特征点数目；

所述空间旋转矩阵H表达式为:

所述坐标平移向量T表达式为:

T＝[ΔX,ΔY,ΔZ]^T。

4.如权利要求1所述的一种异形钢结构合龙段精确配切量的确定方法，其特征在于，所述步骤S3，合龙段的局部棱线空间直线拟合，包括：

将直线看作是由两个平面相交的直线，空间直线基于最小二乘法进行拟合，基于最小二乘法正规方程构建求解元素；

构造直线射影式方程：

其中，P(x₀,y₀,z₀)为空间直线上的一点，为对应角棱线方向向量；

构造参数矩阵：

A＝[a₁ a₂]^T,B＝[b₁ b₂]^T 公式(5)

其中X、Y、Z为由N个实测点坐标构建的矩阵，N≥3，将所测坐标矩阵代入公式7即可求解空间直线拟合方程，获取合龙段理论架设姿态棱线方向向量V⁽⁰⁾；

A＝(ZZ^T)^-1ZX B＝(ZZ^T)^-1ZY 公式(7)。