大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，包括如下步骤：1)确定所述抛物曲面反射镜的数学模型；2)预设本次测量参数，根据所述数学模型和所述预设参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；3)检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；4)根据所述采样点的实际坐标重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。这种方法能够通过简单便捷的操作获取抛物曲面反射镜的曲面精度，具有较高的效率。本发明专利技术还公开了一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能热发电
，尤其涉及一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法和检测控制系统。
技术介绍
碟式抛物曲面反射镜的精度直接影响碟式太阳能热发电系统的光学聚光效率，对于大口径碟式抛物曲面反射镜，由于其制造工艺、安装误差、形变等诸多因素的影响，其聚焦精度较难达到要求。因此，如何检测碟式抛物曲面反射镜的曲面精度，以便通过后续校正的控制方法使其误差保持在允许范围内，避免由于焦斑能量密度不均导致烧蚀集热器等问题的出现，在太阳能行业及其他含有抛物面反射镜的行业均有着重要的意义。现有技术中通常采用三坐标测量仪来检测任意形状和曲面的物体。首先，采用CAD方法构建物体详细的理想三维模型图；然后，采用三坐标测量仪的接触或非接触式探头沿物体表面检测，以获得物体的三维点云数据，再将上述点云数据逆向构建成实际三维模型。 该方法在检测小型不规则物体(无理想数据模型的物体)时具有明显优势。但是，传统的三坐标测量仪的方法并不适用于上述碟式抛物曲面反光镜的测量，主要原因在于大口径碟式抛物曲面反射镜的体积非常大，采用探头沿物体表面获取三维点云数据、并通过三维点云数据逆向构建三维模型的操作过程非常复杂繁琐，需要花费较长的时间，这导致整个检测效率非常低。有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，以便通过简单方便的操作获取其曲面精度，缩短检测时间，提高检测效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为提供一种碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法和检测控制系统，能够通过简单方便的操作获取碟式抛物曲面反射镜的曲面精度，并且具有较高的检测效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，包括如下步骤I)确定所述抛物曲面反射镜的数学模型；2)预设本次测量参数，根据所述数学模型和所述预设参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；3)检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；4)根据所述采样点的实际坐标重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。优选地，所述步骤2)中以坐标系中的水平坐标为基准，具体检测X轴实际坐标、Y轴实际坐标与理想坐标均相同的采样点所对应的Z轴实际坐标，以获取所述采样点的实际坐标。优选地， 所述步骤2)中采用传感器检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标。优选地，所述步骤4)之后还包括步骤5)根据所述检测结果发出控制指令，将所述抛物曲面反射镜的所述采样点的实际坐标调整至所述采样点的理想坐标。优选地，执行所述步骤5)后，返回执行所述步骤2)。专利技术提供一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法首先，确定抛物曲面反射镜的数学模型；然后，预设本次测量参数，根据数学模型和预设参数获取抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取三维模型中采样点的理想坐标；再检测抛物曲面反射镜在采样点的实际坐标；最后根据采样点的实际坐标重构抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析理想三维模型和实际三维模型，获取抛物曲面反射镜的曲面精度。上述检测控制方法利用抛物曲面的已知数学模型，通过软件分析能够简单、快捷地获取抛物曲面反射镜的理想三维模型，不必采用传统的CAD方法手工构建详细的三维模型，因此上述两个步骤大大节省了检测控制方法的检测时间。并且该方法根据检测到的采样点的实际坐标，利用分析软件直接获取抛物曲面反射镜的实际三维模型，简化了现有技术中根据点云坐标逆向构建三维模型的过程，使得上述检测控制方法的效率进一步提高。本专利技术还提供一种大口径碟式抛物面反射镜的检测控制系统，包括上位机，用于根据所述抛物曲面反射镜的数学模型和预设的本次测量参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；下位机，与所述上位机通信连接，用于检测并输出所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；所述上位机还用于根据所述下位机的检测结果重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。优选地，所述下位机具体用于检测X轴实际坐标、Y轴实际坐标与理想坐标均相同的采样点所对应的Z轴实际坐标，以获取所述采样点的实际坐标。优选地，所述下位机在所述抛物曲面反射镜中部设有水平延长杆，所述延长杆上设有用于检测所述采样点的实际坐标的传感器；所述下位机还设有控制所述延长杆高度的升降机构，控制所述延长杆角度的旋转机构，以及控制所述延长杆长度的伸缩机构。优选地，还包括与所述上位机连接的驱动系统，用于在所述上位机的控制指令下调整所述抛物曲面反射镜的所述采样点的实际坐标值所述采样点的理想坐标。优选地，所述检测控制系统为闭环控制系统。由于上述检测控制方法具有上述技术效果，因此，与上述检测控制方法对应的检测控制系统也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。附图说明图I为本专利技术所提供抛物曲面反射镜的检测控制方法的一种具体实施方式的流程框图；图2为本专利技术所提供抛物曲面反射镜的检测控制方法的另一种具体实施方式的流程框图；图3为本专利技术所提供抛物曲面反射镜的检测控制系统的一种具体实施方式的结构示意图； 图4为图3的另一角度的结构示意图；图5为图3中上位机的软件应用演示图。其中，图3至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为上位机I ;下位机2 ;抛物曲面反射镜3 ；延长杆21 ;升降机构22 ;旋转机构23 ;伸缩机构24 ;传感器25。具体实施例方式本专利技术的核心为提供一种碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法和检测控制系统，其具有操作简便、检测时间较短和检测效率较高的特点。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1，图I为本专利技术所提供抛物曲面反射镜的检测控制方法的一种具体实施方式的流程框图。在一种具体实施方式中，如图I所示，本专利技术所提供的检测控制方法，用于检测抛物曲面反射镜的曲面精度，该检测控制方法具体包括如下步骤Sll :确定抛物曲面反射镜的数学模型；由于抛物曲面反射镜的形状为规则形状，其具有理想的数学模型，抛物曲面的一般方程为z = △1°'+8711+(，通过设置不同的4、8、(、111、11值即可得到不同形状的抛物曲面，用户可以通过设定上述各个系数获取实际检测对象的数学模型。S12:预设本次测量参数，根据数学模型和预设参数获取抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取三维模型中采样点的理想坐标；例如图5所示，该图为上述上位机的应用演示图，该图中部显示输入的抛物曲面反射镜的数学标准方程式，下面显示输入的数学模型的各个系数，以及本次的预设测量参数。上述测量参数可以具体包括采样格点大小、取值范围、视角类型和误差容许范围等参数，预设上述各个测量参数后，向上位机的分析软件(例如PR0/E软件、CATIA软件)输入上述数学模型，并输入上述各个测量参数，通过软件的预设程序自动分析、计算，能够生成图5中左上角的抛物曲面反射镜的理想三维模型，并生成各个采样点的理想坐标数据，然后利用将这些理想坐标数据保存下来，例如可以保存在txt文件中。S13 :检测抛物曲面反射镜在采样点的实际坐标；下位机读取上位机的tx本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)确定所述抛物曲面反射镜的数学模型；2)预设本次测量参数，根据所述数学模型和所述预设参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；3)检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；4)根据所述采样点的实际坐标重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马迎召，谭新华，朱楷，刘帅，党安旺，
申请(专利权)人：湘电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：