[发明专利]一种基于BP神经网络的圆光栅传感器测角误差修正方法

摘要

本发明属于测量仪器领域，公开一种基于BP神经网络的圆光栅传感器测角误差修正方法，包括如下步骤，准备实验装置，标定测角误差值，测角误差的函数关系，根据函数关系式，得到各个测角误差谐波项阶数n所对应的夹角α值；得到夹角的离散点αopq以及2个读数头的差值经傅里叶变换后E21的离散点E21opq；BP神经网络进行建模及测试，得到2个读数头的测角差值与环境温度T、谐波阶次n的关系E21(T,n)，以及2个读数头的实际夹角与环境温度T、谐波阶次n的关系α(T,n)；再将BP神经网络算法求出的E21(T,n)、α(T,n)带入关系式，得到该环境温度下的F(n)，F(n)进行傅里叶逆变换得到第一读数头的测角误差ε(θ)。可显著提高圆光栅和平行双关节坐标测量机的测量精度。

主权项

1.一种基于BP神经网络的圆光栅传感器测角误差修正方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一，准备实验装置，将精密轴系固定在恒温箱中，所述精密轴系上安装两个读数头，通过夹具将23面棱体固定在精密轴系的旋转轴上，调整自准直仪和精密轴系的位置，使其能正常工作；步骤二，标定测角误差值，在设定的温度下，同步记录2个读数头的测角数值H_1k,H_2k,k＝1,2,…,23和自准直仪的水平方向示值γ_Xk，标定测角误差离散值ε(θ_k)；步骤三，测角误差的函数关系，第一读数头的测角误差离散值进行傅里叶变换得到F(n)，第二读数头和第一读数头的差值再进行傅里叶变换，得到与第一读数头测角离散值误差的函数关系；步骤四，根据函数关系式，得到各个测角误差谐波成分阶数n所对应的夹角α值；步骤五，分别在设定温度范围内每隔5℃重复进行上述步骤二至四多次，得到夹角的离散点α_opq以及2个读数头的差值经傅里叶变换后E₂₁的离散点E_21opq；步骤六，将2个读数头离散点E_21opq、夹角离散点α_opq、实验组重复次数o、恒温箱内温度值p及测角误差阶数值q带入BP神经网络进行建模及测试，得到2个读数头测角差值与环境温度T和谐波阶次n的关系E₂₁(T,n)，以及2个读数头的实际夹角与环境温度T和谐波阶次n的关系α(T,n)；步骤七，再将BP神经网络算法求出的E₂₁(T,n)、α(T,n)带入关系式，得到该环境温度下的F(n)，F(n)进行傅里叶逆变换得到，第一读数头的测角误差ε(θ)。