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龙图腾网获悉通用技术集团机床工程研究院有限公司申请的专利一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法、设备及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121411410B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511984846.8，技术领域涉及：G05B23/02；该发明授权一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法、设备及介质是由薛瑞娟;张培森;黄祖广;姬帅;高知国;吴翟;王楚婷设计研发完成，并于2025-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法、设备及介质在说明书摘要公布了：本发明提供一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法、设备及介质，属于数控机床技术领域，配置含机械部分、光栅尺等的数控机床光机模块，再搭建含至少两个数控系统及对应机床光机连接器的可交换控制装置。通过连接器将第一数控系统连至光机模块，输入加工代码使其执行测试运动，光栅尺采集实际位置数据确定第一实际轨迹；切换连接第二数控系统，重复操作获第二实际轨迹。基于加工代码生成理论轨迹，将两个实际轨迹与之比对，量化评估对比两个数控系统轨迹控制精度。通过可交换控制装置，能快速切换不同数控系统进行测试，提高效率；利用光栅尺精准采集数据，确保实际轨迹获取的准确性，保障评估结果满足要求。

本发明授权一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法、设备及介质在权利要求书中公布了：1.一种多型号数控系统轨迹控制精度量化对比测试方法，其特征在于，方法包括： S101：配置包含光栅尺的数控机床光机模块； S102：配置数控系统可交换控制装置，装置包含至少两个数控系统及与各数控系统对应的机床光机连接器； S103：通过所述机床光机连接器将第一数控系统连接至数控机床光机模块； S104：向第一数控系统输入加工代码，控制所述数控机床光机模块执行测试运动； S105：在所述测试运动过程中，通过光栅尺采集所述数控机床光机模块的实际位置数据； S106：根据所述实际位置数据，确定第一数控系统对应的第一实际轨迹； S106具体包括如下方式： S1061：从数据库读取与第一数控系统对应的、由光栅尺采集的带时间戳的原始位置数据序列； S1062：以第一数控系统发出的循环启动信号为时间基准，对原始位置数据序列进行同步对齐，并通过插值生成同步且时间间隔均匀的标准位置数据序列； S1063：将标准位置数据序列，根据预设的机床坐标系至工件坐标系的转换参数，统一转换至所述工件坐标系下，得到工件坐标系位置数据序列； S1064：对工件坐标系位置数据序列中与测试运动平面相关的坐标数据，应用最小二乘法进行几何特征拟合，计算得到拟合轨迹的特征参数； S10641：从工件坐标系位置数据序列中，提取对应测试运动平面的二维坐标数据对；若测试运动在XY平面，则提取每个数据点的X坐标值与Y坐标值，形成X,Y坐标对集合； S10642：基于所述测试运动的预设几何类型，定义待拟合轨迹的参数方程；对于圆形测试运动，定义参数方程为x-a²+y-b²=r²，其中a,b为拟合圆心坐标，r为拟合半径； S10643：将提取的坐标对数据代入所述参数方程，构造以特征参数为未知量的超定方程组；对于每个Xi,Yi坐标对，得到一个方程 ；将所有数据点对应的方程联立，形成一方程组；其中，Xa是第一实际轨迹拟合圆的圆心X坐标；Yb是第一实际轨迹拟合圆的圆心Y坐标；是第一实际轨迹拟合圆的半径； S10644：采用最小二乘准则，将超定方程组转换为关于特征参数的正规方程，并使用数值计算方法求解正规方程，得到使所有数据点到假设圆距离的平方和最小的那组特征参数数值解，即拟合圆心坐标a,b和拟合半径r； S10645：利用求解得到的拟合圆心坐标和拟合半径，计算每个原始坐标对到拟合圆的径向距离，作为点的拟合残差，并统计所有点拟合残差的均方根值，作为本次拟合的总体误差评估指标； S1065：根据拟合轨迹的特征参数，生成所述第一数控系统对应的第一实际轨迹的数字模型； S1066：计算工件坐标系位置数据序列中的各数据点与所述第一实际轨迹的数字模型之间的偏离量，基于偏离量的分布统计特征，验证第一实际轨迹对原始数据的表征有效性； S107：通过所述机床光机连接器将第二数控系统切换连接至数控机床光机模块，重复执行S104至S106，获得所述第二数控系统对应的第二实际轨迹； S1071：断开第一数控系统与数控机床光机模块之间的连接； S1072：将第二数控系统通过所述机床光机连接器连接至数控机床光机模块； S1073：确认第二数控系统与数控机床光机模块的连接状态； S1074：控制第二数控系统执行测试运动，采集对应的实际位置数据并确定第二实际轨迹； S1075：将第二实际轨迹进行标记与存储； S108：基于加工代码生成理论轨迹，分别将所述第一实际轨迹和第二实际轨迹与理论轨迹进行比对，以量化评估并对比所述第一数控系统与第二数控系统的轨迹控制精度。

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