标志点位置误差对太阳能碟式聚光器镜面位姿视觉调校精度的影响研究  

Influence of Position Errors in Marker Points on Visual Adjustment Accuracy of Mirror Pose in Solar Dish Concentrator

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作  者:胡耀松 颜健[1] 彭佑多[1] Hu Yaosong;Yan Jian;Peng Youduo(School of Mechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,Hunan,China)

机构地区:[1]湖南科技大学机电工程学院,湖南湘潭411201

出  处:《激光与光电子学进展》2024年第15期139-147,共9页Laser & Optoelectronics Progress

基  金:国家自然科学基金青年基金(52105097);湖南省自然科学基金面上项目(2023JJ30260);湖南省教育厅科学研究项目(重点项目-22A0343)。

摘  要:针对太阳能碟式聚光器镜面单元安全位姿调校问题,建立了标志点位置误差对镜面单元调校精度的影响模型,分析了三个标志点中单个及其耦合位置误差对调校精度的影响规律,并采用二分法确定了符合调校精度的最大位置误差值;然后,在相同初始位姿下引入相同标志点位置误差,分析了不同镜面大小对调校精度的影响,得到镜面单元大小与符合调校精度的最大位置误差值之间的规律;最终,基于相同镜面大小和标志点位置误差下,分析了不同初始位姿对调校精度的影响。结果表明:标志点耦合情况下符合调校精度的最大位置误差值为1 mm,镜面单元越大标志点位置误差对镜面单元调校精度影响越小;对于A、C点安装位置,最优为接近-0.0087 rad,对B点安装位置应接近0.0087 rad。该研究提出的标志点位置误差与镜面单元调校精度的数学模型仅通过仿真便可得出两者之间的规律,不受反射镜几何形状的影响,节省实施成本,可广泛应用于实际场景。A mathematical model is established to analyze the impact of positioning error of marker points on the calibration accuracy of mirror units for solar dish concentrators.The effects of individual and coupled positioning errors of three marker points on calibration accuracy are examined,and the maximum allowable positioning error is determined through a bisection method.Furthermore,the influence of different mirror sizes on calibration accuracy is analyzed by introducing the same positioning error in identical initial poses;a relationship between the mirror unit size and maximum allowable positioning error for calibration accuracy is thus revealed.Finally,the influences of different initial poses on calibration accuracy,under the same mirror size and positioning error of the marker points,are examined.The results indicate that the maximum allowable positioning error for calibration accuracy,considering coupled marker points,is 1 mm.Moreover,larger mirror units exhibit less sensitivity to marker point positioning errors.Optimal installation positions for points A and C are found to be close to−0.0087 rad,whereas,for point B,it should be close to 0.0087 rad.The proposed mathematical model for positioning error of marker points and calibration accuracy can be obtained using simulation results,independent of the geometric shape of the reflective mirror,thus reducing implementation costs and facilitating broad application in practical scenarios.

关 键 词:太阳能碟式聚光器 标志点 位置误差 摄影测量方法 

分 类 号:TK513.1[动力工程及工程热物理—热能工程]

 

参考文献:

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二级参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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二级引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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