Если ФПД нелинейная, то следует проверить возможность использования приближенной линейной функции.
Теоретическая погрешность в общем виде определяется по формуле
,
|
(9) |
где yточ – точная ФПД;
yпр – приближенная ФПД.
Приближенную ФПД определим из формулы (8) по первому члену разложения ее в степенной ряд
,
|
(10) |
Для упрощения записи введем обозначение
,
|
|
Тогда из (8) точную функцию запишем как
,
|
|
Из (10) приближенную функцию запишем
,
|
|
На основании (9) запишем
,
|
(11) |
Разложим функцию
в степенной ряд на основании
где Rn(ξ) – остаточный член.
Можно воспользоваться справочником по высшей математике и взять формулу разложения функции в степенной ряд. Так для 

|
(12) |
Ограничимся двумя первыми членами разложения и перепишем формулу (11)
.
|
|
Или после обратной замены получим формулу теоретической ошибки, учитывающей конструктивные параметры механизма
.
|
(13) |
Формулу теоретической ошибки можно получить другим путем.
Обращаем внимание на то, что нелинейная функция arctg появляется в формуле (2). Теоретическая погрешность механизма будет определяться этим выражением, будем считать, что она определяет приближенный закон движения

|
(14) |
Точный закон запишем в виде

|
(15) |
Из (15) выразим h
Полученное выражение подставим в (14)

|
(16) |
На основании (9) теоретическая погрешность определится из выражения

|
(17) |
Разложим функцию
в степенной ряд (см. (12)) и возьмем два первых члена разложения

|
(18) |
Полученное выражение (18) и выражение (13) идентичны, что будет подтверждено ниже.