[发明专利]旋转轴垂直度误差的误差矢量建模方法

权利要求书

1.一种旋转轴垂直度误差的误差矢量建模方法，其特征在于，包括：

S1、根据垂直度误差定义结合旋转轴运动性质分析垂直度误差对旋转轴运动的影响；

S2、分析旋转轴垂直度误差定义，得到A轴、B轴和C轴垂直度误差；

S3、根据不同旋转轴运动性质构建A轴、B轴和C轴的理想指数运动矩阵；

S4、根据不同旋转轴垂直度误差分布，采用指数积理论建立A轴、B轴和C轴垂直度误差影响下的实际指数运动矩阵；

S5、根据运动轴误差矩阵、理想运动矩阵和实际运动矩阵之间关系构建不同旋转轴的垂直度误差变换矩阵；

S6、将A轴、B轴和C轴的垂直度误差变换矩阵与运动轴基本几何误差项的误差矩阵进行比较，得到不同旋转轴的垂直度误差的影响；

S7、建立不同旋转轴垂直度误差的误差矢量。

2.根据权利要求1所述的旋转轴垂直度误差的误差矢量建模方法，其特征在于，所述步骤S1中旋转轴运动性质是驱动旋转轴围绕轴本身坐标系中某条坐标轴进行转动，本身坐标系原点位置不发生变化；

垂直度误差对旋转轴运动的影响是偏转旋转轴的转动轴线方向，使得旋转轴围绕另一条由垂直度误差决定的直线旋转。

3.根据权利要求1所述的旋转轴垂直度误差的误差矢量建模方法，其特征在于，所述步骤S2中分析旋转轴垂直度误差定义，得到A轴、B轴和C轴垂直度误差的分布为：

A轴垂直度误差为与Y轴之间的垂直度误差S_ay和与Z轴之间的垂直度误差S_az；B轴垂直度误差为与X轴之间的垂直度误差S_bx和与Z轴之间的垂直度误差S_bz；C轴垂直度误差为与X轴之间的垂直度误差S_cx和与Y轴之间的垂直度误差S_cy。

4.根据权利要求1所述的旋转轴垂直度误差的误差矢量建模方法，其特征在于，所述步骤S3中构建A轴、B轴和C轴的理想指数运动矩阵的方法为：

S3.1、根据A轴理想运动为围绕理想坐标系x轴旋转且旋转轴线是理想坐标系x轴的运动性质，得到A轴运动方向向量ω_ai＝[1,0,0]^T，建立A轴运动旋量为：

根据指数积理论得到A轴理想指数运动矩阵T_ai为：

其中，e表示指数积理论中旋量的指数矩阵函数，α表示A轴运动量；

S3.2、结合B轴理想运动为围绕理想坐标系y轴旋转且旋转轴线是理想坐标系y轴的运动性质，得到B轴运动方向向量ω_bi＝[0,1,0]^T，建立B轴运动旋量为：

根据指数积理论得到B轴理想指数运动矩阵T_bi为：

其中，β表示B轴运动量；

S3.3、结合C轴理想运动为围绕理想坐标系z轴旋转且旋转轴线是理想坐标系z轴的运动性质，得到C轴运动方向向量ω_ci＝[0,0,1]^T，建立C轴运动旋量为：

根据指数积理论得到C轴理想指数运动矩阵T_ci为：

其中，γ表示C轴运动量。