CN116448045A - 基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法 - Google Patents

基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法。该装置由带筋工作台、压电陶瓷、丝杠电机、底座、平面反射镜、自准直仪、电路板、温度、湿度、气压传感器、计量框架以及旋转台组成；该方法利用驱动装置组成的角度发生装置和旋转台使工作台能在滚转、俯仰和偏航三个方向上旋转，并用正交放置的两个二维角度计量装置对工作台角度进行实时检测，形成闭环控制，使工作台能够发生标准的三维角度；利用高分辨力自准直仪作为角度计量装置和利用压电陶瓷驱动，使工作台发生角度能够在测量范围内实现高精度闭环反馈控制，从而能够发生标准的微纳弧度量级的角度，解决角度检查仪无法在传统测量范围内达到微纳弧度量级的高角度分辨力的问题。

Description

基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法
技术领域
本发明属于精密测量技术领域，特别是涉及基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法。
背景技术
在精密测量技术领域、光学工程领域、尖端科学实验领域和高端精密装备制造领域中，迫切需求在大工作范围下进行高分辨力、高精度、高稳定性的角度检查技术。它支撑着上述领域技术与仪器装备的发展。
在精密测量技术与仪器、尖端科学实验装置和高端精密装备制造领域，小角度检查仪可以用于检定角度计量器具。
在光学工程领域和尖端科学实验领域，小角度检查仪可用于产生标准的微小角度，其产生的标准角度范围从几分到四十分。
传统角度检查仪如图1所示，该装置包括带筋工作台1、工作台转轴2、工作台支撑件3、驱动装置4、第一定位指示计5、第二定位指示计6以及底座7；驱动装置4上下移动，带动带筋工作台1发生俯仰方向的角度变化；第一定位指示计5和第一定位指示计6作为角度计量装置测量工作台发生的角度，形成闭环控制，使角度发生装置发生标准角度。在这种结构下，角度检查装置只能检查一维角度；同时，驱动装置和角度计量装置的分辨力和精度都较低，导致角度检查装置的分辨力较低；且温度、湿度、压强等环境漂移量对角度检查装置的稳定性有较大影响，测量的不稳定性严重影响测量的极限分辨力。上述条件限制，使得该装置难以突破高稳定高分辨力高维数的瓶颈。
综上所述，该系统存在以下三个问题：
第一、传统角度检查装置不能检查三维角度，甚至大多数只能检查一维角度。由于传统装置多采用一维角度发生装置和一维角度计量装置，故传统小角度检查仪只能检查一维角度；且角度检查装置的体积也限制了其检查维数；
第二、传统角度检查技术无法在测量范围内达到微纳弧度量级的高角度分辨力。由于传统角度检查装置多用水平仪等分辨力较低的测量仪器作为角度计量装置，且角度发生装置的驱动模块设计较单一，无法发生高精度的小角度，因此限制了角度检查装置的极限分辨力，无法达到微纳弧度量级；
第三、由于环境漂移量对角度检查装置造成很大影响，因此传统装置存在不具备高测量稳定性的问题。环境温度变化会导致工作台体积发生不均匀变化，从而导致角度发生装置和角度计量装置的光轴不在同一水平线上，产生测量误差；环境湿度、压强等因素也会导致角度计量装置和驱动装置的不稳定，同样会产生测量误差，降低角度检查装置的极限分辨力。因此传统技术很难解决不具备高测量稳定性的问题。
因此传统角度检查技术，在无法检查三维角度的同时，还存在无法在传统测量范围内达到微纳弧度量级的高角度分辨力和不具备高测量稳定性的问题。
发明内容
本发明目的是针对传统角度检查装置所存在的无法测量三维角度、无法在传统测量范围内达到微纳弧度量级的高角度分辨力以及不具备高测量稳定性的问题，提出了基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法。
该方法利用三套驱动装置组成的角度发生装置和旋转台使工作台能在滚转、俯仰和偏航三个方向上旋转，并用正交放置的两个二维角度计量装置对工作台角度进行实时检测，形成闭环控制，使工作台能够发生标准的三维角度。经实验验证，该方法能够检查微纳弧度量级的三维角度，解决角度检查装置无法检查三维角度的问题；
该方法利用高分辨力微纳弧度量级自准直仪作为角度计量装置和利用压电陶瓷驱动，使工作台发生角度能够在测量范围内实现高精度闭环反馈控制，从而能够发生标准的微纳弧度量级的角度。实验表明，该方法可实现微纳弧度量级的角度分辨力，解决角度检查仪无法在传统测量范围内达到微纳弧度量级的高角度分辨力的问题；
该方法利用环境补偿模块实时检测环境漂移量，进行高精度闭环反馈补偿；同时设计殷钢计量框架，使自准直仪和工作台置于计量框架上，减少由温度变化引起的工作台体积变化不均而导致自准直仪产生测量误差，从而提高装置的测量稳定性，降低环境漂移量，解决了由于环境因素导致的角度检查装置不具备高测量稳定性的问题；
因此，该发明同传统角度检查装置相比，具有在相同测量量程的条件下具有三维角度检查能力、微纳弧度量级的高角度分辨力以及高测量稳定性的技术优势。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，包括带筋工作台、工作台转轴、工作台支撑件、驱动装置、底座、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第一自准直仪、第二自准直仪、驱动模块电路板、环境补偿模块电路板、主控模块电路板、显示、输入模块电路板、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器、计量框架和旋转台；所述驱动装置由第一压电陶瓷、第一丝杠电机、第二压电陶瓷与第二丝杠电机组成；显示、输入模块电路板设定角度发生数据传递到主控模块电路板，主控模块电路板向驱动模块电路板发送驱动信号，控制驱动第一压电陶瓷、第一丝杠电机，使带筋工作台产生俯仰方向的大量程高精度的角度；控制驱动第二压电陶瓷、第二丝杠电机，使带筋工作台产生滚转方向的大量程高精度的角度；控制驱动旋转台使带筋工作台产生偏航方向的角度；第一自准直仪、第二自准直仪测量带筋工作台发生的角度，并将测量数据上传到主控模块电路板，再上传到显示、输入模块电路板；同时主控模块电路板根据环境补偿模块电路板测量的环境数据，实时主动控制驱动装置进行三维角度补偿；
所述计量框架放置在底座上，工作台支撑件置于计量框架上，旋转台置于带筋工作台上；第一压电陶瓷、第一丝杠电机、第二压电陶瓷、第二丝杠电机、第一自准直仪、第二自准直仪置于底座上。第一压电陶瓷、第一丝杠电机构成第一套宏微联合驱动装置，第一丝杠电机发生大量程的位移进行粗略定位，第一压电陶瓷发生高灵敏度的小位移进行精确定位；第二压电陶瓷、第二丝杠电机构成第二套宏微联合驱动装置；
所述第一自准直仪、第二自准直仪为高分辨力二维自准直仪。第一平面反射镜安装在带筋工作台上，其中心与第一自准直仪的光轴重合；第二平面反射镜与第一平面反射镜正交放置并安装在旋转台上，其中心与第二自准直仪的光轴重合；
所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别安装在第一自准直仪、带筋工作台、第二自准直仪中，湿度传感器、气压传感器安装在角度检查装置中。
本发明还提出一种在上述基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置上实现的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板发送指令，带筋工作台在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板发送指令，第一压电陶瓷、第一丝杠电机静止，第二压电陶瓷、第二丝杠电机驱动带筋工作台在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板根据环境补偿模块中第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板发送指令，使带筋工作台和旋转台在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、此时向显示、输入模块电路板发送指令，第二压电陶瓷、第二丝杠电机静止，第一压电陶瓷、第一丝杠电机驱动带筋工作台在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板发送指令，使带筋工作台和旋转台在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、此时向显示、输入模块电路板发送指令，第一压电陶瓷、第一丝杠电机、第二压电陶瓷、第二丝杠电机静止，驱动旋转台在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
本发明的有益效果为：
1、针对传统小角度检查仪不能进行三维角度检查的问题，提出了一种高稳定性微纳弧度量级三维角度检查方法。该方法通过三套驱动装置控制装有转台的工作台分别在俯仰、滚转和偏航方向产生角度偏转；正交分布的两套二维角度计量装置对工作台角度进行实时监测，根据所测量的角度进行实时闭环控制，从而使工作台产生标准三维角度；经实验验证，工作台能够产生标准三维角度偏转，解决了传统小角度检查仪无法进行三维角度检查的问题；
2、针对传统角度检查装置所存在的无法在测量范围内达到微纳弧度量级的问题，采用高分辨力微纳弧度量级自准直仪作为角度计量装置和采用压电陶瓷驱动的方法。该方法通过使用微纳弧度量级的角度计量装置对工作台实时检测，使工作台发生角度能够在测量范围内实现高精度闭环反馈控制；同时采用压电陶瓷进行精密小角度驱动，使工作台能够发生标准的微纳弧度量级的微小角度，从而提高角度检查装置的分辨力，最终实现微纳弧度量级的高分辨力，解决了现有角度检查装置分辨力无法达到微纳弧度量级的问题；
3、针对传统角度检查装置所存在的不具备高稳定性的问题，采用基于主动控制补偿和增加计量框架的高稳定性测量方法。该方法采用五个传感器分别反馈温度、湿度、压强等环境因素，利用所测得的环境漂移量控制驱动装置对带筋工作台与旋转台进行三维角度补偿；同时搭建殷钢计量框架，使自准直仪和工作台置于计量框架上，减少温度对工作台和自准直仪的影响，从而直接提高角度检查装置的稳定性，降低环境漂移所造成的影响；解决了由于环境温度、湿度、压强等因素降低角度检查装置分辨力的问题。
除此之外，本发明还具有以下几种技术优势：
第一、三套驱动装置及工作台转轴与工作台共有三个接触点，构成了稳定平面，提升了工作台的位置复现性；
第二、将行程大、位移分辨力低的丝杠电机与行程小、位移分辨力高的压电陶瓷组合使用，丝杠电机在大行程范围内实现粗定位后，由压电陶瓷在角度计量装置闭环反馈下做精确补偿，使驱动装置同时实现大行程与高分辨力。
附图说明
图1是传统小角度检查仪的结构示意图。
图2a是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例一的侧视结构示意图。
图2b是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例一的俯视结构示意图。
图3a是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例二的侧视结构示意图。
图3b是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例二的俯视结构示意图。
图4a是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例三的侧视结构示意图。
图4b是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例三的俯视结构示意图。
图5a是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例四的侧视结构示意图。
图5b是本发明基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置具体实施例四的俯视结构示意图。
图6是具体实施例四另一种构型的角度发生装置布局图。
图7是主动控制补偿算法流程框图。
图8是带筋工作台的俯仰角补偿方法流程图。
图9是带筋工作台的滚转角补偿方法流程图。
图10是旋转台的偏航角补偿方法流程图。
图中：1带筋工作台、2工作台转轴、3工作台支撑件、4驱动装置、41第一压电陶瓷、42第一丝杠电机、43第二压电陶瓷、44第二丝杠电机、5第一定位指示计、6第二定位指示计、7底座、8第一平面反射镜、9第二平面反射镜、10第一自准直仪、11第二自准直仪、12驱动模块电路板、13环境补偿模块电路板、14主控模块电路板、15显示、输入模块电路板、16第一温度传感器、17第二温度传感器、18第三温度传感器、19湿度传感器、20气压传感器、21计量框架、22旋转台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
本实施例是基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置实施例。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，结构示意图如图2a和图2b所示。该角度测量装置包括1带筋工作台、2工作台转轴、3工作台支撑件、41第一压电陶瓷、42第一丝杠电机、43第二压电陶瓷、44第二丝杠电机、7底座、8第一平面反射镜、9第二平面反射镜、10第一自准直仪、11第二自准直仪、12驱动模块电路板、13环境补偿模块电路板、14主控模块电路板、15显示、输入模块电路板、16第一温度传感器、17第二温度传感器、18第三温度传感器、19湿度传感器、20气压传感器、21计量框架和22旋转台。
显示、输入模块电路板15设定角度发生数据传递到主控模块电路板14，主控模块电路板14向驱动模块电路板12发送驱动信号，控制第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42，使带筋工作台1产生俯仰方向的大量程高精度的角度；控制第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44，使带筋工作台1产生滚转方向的大量程高精度的角度；控制驱动旋转台22使带筋工作台1产生偏航方向的角度，由此，带筋工作台1可发生三维角度；第一自准直仪10、第二自准直仪11测量带筋工作台1发生的角度，并将测量数据上传到主控模块电路板14，再上传到显示、输入模块电路板15；同时主控模块电路板根据环境补偿模块电路板测量的环境数据，实时主动控制驱动装置进行三维角度补偿。
所述计量框架21放置在底座7上，工作台支撑件3置于计量框架21上，旋转台22置于带筋工作台上1；第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44、第一自准直仪10、第二自准直仪11置于底座7上。第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42构成第一套宏微联合驱动装置，第一丝杠电机42发生大量程的位移进行粗略定位，第一压电陶瓷41发生高灵敏度的小位移进行精确定位；第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44构成第二套宏微联合驱动装置；
所述第一自准直仪10、第二自准直仪11为微纳弧度量级高分辨力二维自准直仪。第一平面反射镜8安装在带筋工作台1上，其中心与第一自准直仪10的光轴重合；第二平面反射镜9与第一平面反射镜8正交放置并安装在旋转台22上，其中心与第二自准直仪11的光轴重合；
所述第一温度传感器16、第二温度传感器17、第三温度传感器18分别安装在第一自准直仪10、带筋工作台1、第二自准直仪11中，湿度传感器19、气压传感器20安装在角度检查装置中。
测量原理如下：
当带筋工作台1产生滚转角ɑ、俯仰角β、偏航角γ的角度变化时，第一平面反射镜8产生滚转角ɑ的角度变化，第二平面反射镜9产生俯仰角β、偏航角γ的角度变化。入射于第一平面反射镜8、第二平面反射镜9上的两束测量光束，由于第一平面反射镜8、第二平面反射镜9随被测物产生滚转角、俯仰角和偏航角的转动，因此经第一平面反射镜8、第二平面反射镜9反射的光束与原光束产生2ɑ、2β、2γ角的偏转。
第一自准直仪10、第二自准直仪11分别测量带筋工作台1的滚转角ɑ、俯仰角β和偏航角γ，并将测量的数据上传至主控模块电路板14，与给定发生数据ɑ、β、γ比较，若二者结果不同，则主控模块电路板14下达命令至驱动模块电路板12，控制驱动装置4使带筋工作台1发生标准的ɑ、β、γ角度值。
第一温度传感器16、第二温度传感器17、第三温度传感器18、实时测量第一自准直仪10、带筋工作台1、第二自准直仪11的温度变化，湿度传感器19、气压传感器20实时测量小角度检查仪的湿度和气压变化，并将数据上传至环境补偿模块电路板13，经环境补偿模块电路板13数据处理后，将补偿值传递给主控模块电路板14，由主控模块电路板14向驱动模块电路板12发送命令，控制带筋工作台1发生标准ɑ、β、γ角度。
结合图7-图10，本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法实施例，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，带筋工作台1在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42静止，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44驱动带筋工作台1在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板根据环境补偿模块中第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板15发送指令，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44静止，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44均静止，驱动旋转台22在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
本发明的创新点在于利用第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44和旋转台22提升了带筋工作台1的自由度，使其能够发生俯仰、偏航、滚转三个方向的角度，同时利用正交放置的二维角度计量装置第一维自准直仪10、第二自准直仪11测量带筋工作台1发生的三维角度，进行闭环控制，使角度检查仪能够检查标准三维角度；
本发明利用微纳弧度量级的第一自准直仪10、第二自准直仪11作为角度计量装置，实时高精度的检测带筋工作台1的实际角度发生值；利用第一温度传感器16、第二温度传感器17、第三温度传感器18、湿度传感器19、气压传感器20作为环境反馈探测模块，实时高精度的监测环境漂移量；利用第一压电陶瓷41、第二压电陶瓷43作为高分辨力的反馈执行模块，根据所测得的实际角度发生值和环境漂移量进行闭环反馈控制，使得小角度检查仪能够检查微纳弧度量级的标准角度，提高了小角度检查仪的高稳定性和极限分辨力；利用殷钢计量框架21，隔绝由温度变化导致底层带筋工作台1表面体积变化不均匀的问题，保证上层的第一自准直仪10、第二自准直仪11与第一平面反射镜8、第二平面反射镜9的相对位置不变，进一步缓解了环境温度漂移导致的装置不具备高稳定性的问题，提高了小角度检查仪的稳定性。
本发明的角度发生装置在单独发生滚转角方向的旋转和俯仰角方向的旋转时，均只需要第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42或第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44中的一套宏微驱动装置运动即可，保证了角度发生装置的稳定性。
因此，同传统小角度检查装置相比，本发明具有能够测量微纳弧度量级的三维角度以及高测量稳定性的技术优势。
具体实施例二
本实施例是基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置实施例。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，结构示意图如图3a和图3b所示。在具体实施例一的基础上，本实施例所述第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42中心与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44中心处于同一直线上，工作台转轴2中心位于该直线的中垂线上。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法实施例，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，带筋工作台1在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台22在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生方向相反、大小相等的位移，驱动带筋工作台1在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板根据环境补偿模块中第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44静止，驱动旋转台22在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
本发明的创新点在于将第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44两套宏微驱动装置放置在平行于第一平面反射镜8法线的直线上，当驱动带筋工作台1在滚转角方向或俯仰角方向单独发生旋转时，均需要两套宏微驱动装置联合作用，且发生大小相等的位移，可以有效消除两套驱动装置的共模分量和差模分量。
具体实施例三
本实施例是基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置实施例。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，结构示意图如图4a和图4b所示。在具体实施例一的基础上，本实施例所述工作台转轴2中心与第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42中心处于同一直线上，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44中心位于该直线的中垂线上。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法实施例，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，带筋工作台1在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42静止，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44驱动带筋工作台1在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板根据环境补偿模块中第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生方向相同的位移，且第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42发生的位移大小是第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生位移的两倍，驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44均静止，驱动旋转台22在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
本发明的创新点在于将第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44放置在第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与工作台转轴2的中垂线上。当第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44驱动带筋工作台1发生滚转角方向的旋转时，能够提升角度发生装置的稳定性。
具体实施例四
本实施例是基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置实施例。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，结构示意图如图5a和图5b所示。在具体实施例一的基础上，本实施例所述第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42中心与工作台转轴2中心处于同一直线上，与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44中心处于另一直线上，且两直线垂直分布；
或
所述第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44中心与工作台转轴2中心处于同一直线上，与第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42中心处于另一直线上，且两直线垂直分布，如图6所示。
本实施例的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法实施例，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，带筋工作台1在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42静止，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44驱动带筋工作台1在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
或
向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台1在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板根据环境补偿模块中第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
或
向显示、输入模块电路板15发送指令，第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44静止，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为β0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板根据环境补偿模块中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、湿度传感器、气压传感器的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板15发送指令，使带筋工作台1和旋转台22在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板15发送指令，第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42、第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44均静止，驱动旋转台22在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
本发明的创新点在于将第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44两套宏微驱动装置放置在平行于第一平面反射镜8法线的直线上；
或
将第一压电陶瓷41、第一丝杠电机42与第二压电陶瓷43、第二丝杠电机44两套宏微驱动装置放置在垂直于于第一平面反射镜8法线的直线上；
当驱动带筋工作台1在滚转角方向或俯仰角方向单独发生旋转时，需要两套宏微驱动装置联合作用，且发生大小相等的位移，可以有效消除两套驱动装置的共模分量。
以上对本发明所提出的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置与方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，其特征在于，包括带筋工作台(1)、工作台转轴(2)、工作台支撑件(3)、驱动装置(4)、底座(7)、第一平面反射镜(8)、第二平面反射镜(9)、第一自准直仪(10)、第二自准直仪(11)、驱动模块电路板(12)、环境补偿模块电路板(13)、主控模块电路板(14)、显示、输入模块电路板(15)、第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)、计量框架(21)和旋转台(22)；所述驱动装置(4)由第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)与第二丝杠电机(44)组成；显示、输入模块电路板(15)设定角度发生数据传递到主控模块电路板(14)，主控模块电路板(14)向驱动模块电路板(12)发送驱动信号，控制第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)，使带筋工作台(1)产生俯仰方向的大量程高精度的角度；控制第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)，使带筋工作台(1)产生滚转方向的大量程高精度的角度；控制驱动旋转台(22)使带筋工作台(1)产生偏航方向的角度；由此，带筋工作台(1)可发生三维角度；第一自准直仪(10)、第二自准直仪(11)测量带筋工作台(1)发生的角度，并将测量数据上传到主控模块电路板(14)，再上传到显示、输入模块电路板(15)；同时主控模块电路板(14)根据环境补偿模块电路板(13)测量的环境数据，实时主动控制驱动装置(4)进行三维角度补偿；
所述计量框架(21)放置于底座(7)上，工作台支撑件(3)置于计量框架(21)上，旋转台(22)置于带筋工作台上(1)；第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)、第一自准直仪(10)、第二自准直仪(11)置于底座(7)上；第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)构成第一套宏微联合驱动装置，第一丝杠电机(42)发生大量程的位移进行粗略定位，第一压电陶瓷(41)发生高灵敏度的小位移进行精确定位；第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)构成第二套宏微联合驱动装置；
所述第一自准直仪(10)、第二自准直仪(11)为微纳弧度量级高分辨力二维自准直仪；第一平面反射镜(8)安装在带筋工作台(1)上，其中心与第一自准直仪(10)的光轴重合；第二平面反射镜(9)与第一平面反射镜(8)正交放置并安装在旋转台(22)上，其中心与第二自准直仪(11)的光轴重合；
所述第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)分别安装在第一自准直仪(10)、带筋工作台(1)、第二自准直仪(11)中，湿度传感器(19)、气压传感器(20)安装在角度检查装置中。
2.根据权利要求1所述的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，其特征在于，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)中心与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)中心处于同一直线上，工作台转轴(2)中心位于该直线的中垂线上。
3.根据权利要求1所述的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，其特征在于，工作台转轴(2)中心与第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)中心处于同一直线上，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)中心位于该直线的中垂线上。
4.根据权利要求1所述的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置，其特征在于，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)中心与工作台转轴(2)中心处于同一直线上，与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)中心处于另一直线上，且两直线垂直分布；
或
所述第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)中心与工作台转轴(2)中心处于同一直线上，与第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)中心处于另一直线上，且两直线垂直分布。
5.在权利要求1所述基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置上实现的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、湿度传感器(18)、气压传感器(20)的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，带筋工作台(1)在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)静止，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)驱动带筋工作台(1)在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)静止，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)驱动带筋工作台(1)在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台(22)的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)均静止，驱动旋转台(22)在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
6.在权利要求2所述基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置上实现的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、湿度传感器(18)、气压传感器(20)的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，带筋工作台(1)在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台(22)在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生方向相反、大小相等的位移，驱动带筋工作台(1)在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台1在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台(22)的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)静止，驱动旋转台(22)在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差；
步骤i、重复步骤h，完成待检定仪器在偏航角方向全部受检点的示值误差检定，由此，完成了待检定仪器所有三维角度的检定。
7.在权利要求3所述基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置上实现的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、湿度传感器(18)、气压传感器(20)的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，带筋工作台(1)在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台(22)在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)静止，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)驱动带筋工作台(1)在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生方向相同的位移，且第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)发生的位移大小是第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生位移的两倍，驱动带筋工作台(1)在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台(22)的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)静止，驱动旋转台(22)在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差。
8.在权利要求4所述基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查装置上实现的基于主动控制补偿的高稳定性三维角度检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、湿度传感器(18)、气压传感器(20)的测量温度值a、b，湿度值d，气压值e，利用滚转角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的滚转角进行补偿，其中第二丝杠电机补偿值Qc1＝G1(a，b，d，e)，第二丝杠电机压电陶瓷补偿值Qc2＝G2(a，b，d，e)，G1、G2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，带筋工作台(1)在滚转角方向与俯仰角方向均处于零位，旋转台(22)在偏航角方向处于零位，将待检定仪器放置在旋转台上并调零示数；
步骤b、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)静止，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)驱动带筋工作台(1)在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
或
向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台(1)在滚转角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为ɑ0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为ɑ，ɑ-ɑ0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤c、重复步骤b，完成待检定仪器在滚转角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤d、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值b、c，湿度值d，气压值e，利用俯仰角主动控制补偿算法，对带筋工作台(1)的俯仰角进行补偿，其中第一丝杠电机补偿值Qa1＝F1(b，c，d，e)，第一丝杠电机压电陶瓷补偿值Qa2＝F2(b，c，d，e)，F1、F2分别表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤e、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)与第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)发生方向相同、大小相等的位移，驱动带筋工作台(1)在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的俯仰角读数为β0，同时记取待检定仪器的俯仰角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的俯仰角示值误差；
或
向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)静止，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)驱动带筋工作台(1)在俯仰角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的滚转角读数为β0，同时记取待检定仪器的滚转角显示值为β，β-β0即为待检定仪器在受检点的滚转角示值误差；
步骤f、重复步骤e，完成待检定仪器在俯仰角方向全部受检点的示值误差检定；
步骤g、主控模块电路板(14)根据环境补偿模块中第一温度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、湿度传感器(19)、气压传感器(20)的测量温度值a、b、c，湿度值d，气压值e，利用偏航角主动控制补偿算法，对旋转台(22)的偏航角进行补偿，其中旋转台补偿值Qb＝H(a，b，c，d，e)，H表示一个函数；向显示、输入模块电路板(15)发送指令，使带筋工作台(1)和旋转台(22)在滚转角方向、俯仰角方向和偏航角方向上再次处于零位，调零待检定仪器的示数；
步骤h、向显示、输入模块电路板(15)发送指令，第一压电陶瓷(41)、第一丝杠电机(42)、第二压电陶瓷(43)、第二丝杠电机(44)静止，驱动旋转台(22)在偏航角方向发生待检定仪器受检所需的标准角度，记取系统装置的偏航角读数为γ0，同时记取待检定仪器的偏航角显示值为γ，γ-γ0即为待检定仪器在受检点的偏航角示值误差。
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