Detecção de planaridade e modelo de compensação de erros baseado em sistema de medição de dupla sonda lado a lado montado em arranjo coaxial

ZHANG Shengbo ,  

WANG Zhiyi ,  

WANG Jianli ,  

LIU Changhua ,  

SUN Zhengqi ,  

YANG Yunzhu ,  

YAO Kainan ,  

摘要

Para o problema de detecção da planaridade do plano focal do detector de emenda, foi desenvolvido um sistema de medição de dupla sonda lado a lado montado em um arranjo coaxial. Para os erros do sistema existentes neste sistema, foi proposto um modelo robusto de decomposição e compensação de erros de múltiplas posturas para obter alta precisão na detecção da planaridade. Primeiro, foi analisado o mecanismo de transmissão de erros na estrutura de medição com dupla sonda lado a lado montada em coaxial. Em seguida, utilizando o erro do sistema fixado no sistema de coordenadas do instrumento e as diferenças invariantes espaciais da forma do espelho calibrado fixado no sistema de coordenadas do espelho, foi estabelecido um modelo robusto de decomposição e compensação de erros de múltiplas posturas, que decompõe os resultados da medição diferencial em campo de erro do sistema, forma calibrada do espelho e item de deriva de postura, e realiza calibração e compensação de erro do sistema por meio de medições de translação e inversão em múltiplas posturas. Os resultados experimentais mostraram que, utilizando os resultados de medição de alta precisão do Luphoscan como valor verdadeiro de referência, o erro geral de inclinação e as faixas periódicas no campo diferencial original foram significativamente suprimidos após a compensação. A avaliação quantitativa mostrou que os resíduos PV, RMSE e MAE do método proposto foram 4,400, 0,560 e 0,446 μm respectivamente, todos melhores do que métodos comparativos como LightGBM; ao mesmo tempo, a taxa de redução da tendência na direção X atingiu 97,82%, e a taxa de redução periódica na direção Y atingiu 85,85%. O modelo de compensação de erros proposto pode separar e compensar efetivamente os erros do sistema fixos no sistema de medição de dupla sonda lado a lado montado em um arranjo coaxial, fornecendo um método eficaz para realizar a detecção de alta precisão da planaridade do plano focal do detector de emenda.

关键词

Detecção óptica; Detector de emenda; Medição diferencial; Detecção de planaridade; Compensação de erros do sistema

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