1.一种基于边界约束的不规则平面变倾角喷涂轨迹的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，基于已有的静态垂直喷涂涂层生长率模型，将喷涂倾角作为喷枪的可控参数，运用微分几何原理建立静态变倾角喷涂涂层生长率模型；

步骤2，根据圆弧逼近思想，将基于边界约束生成的自由曲线型喷涂路径等效成若干圆弧段的组成，其中直线可看作是曲率半径无穷大的圆弧；

步骤3，基于建立的静态变倾角喷涂涂层生长率模型，建立单条圆弧路径上喷枪动态喷涂的涂层厚度模型，并进一步建立单条路径两侧涂层厚度分布的优化模型，获得喷涂速率、喷涂倾角与喷涂高度的函数关系；

步骤4，考虑不规则平面工件上全局喷涂路径的轨迹参数优化，基于建立的单条圆弧路径上喷枪动态喷涂的涂层厚度模型，建立生成喷涂路径每条截交线上两相邻喷涂路径间的涂层厚度叠加模型，并以两相邻喷涂路径间涂层均匀度为优化目标建立优化模型，以达到优化喷涂效果的目的。

2.根据权利要求1所述的一种基于边界约束的不规则平面变倾角喷涂轨迹的优化方法，其特征在于，步骤1中建立静态变倾角喷涂涂层生长率模型的方法如下：

101、设一喷枪的静态垂直喷涂涂层生长率模型为一抛物线模型，可表示为(单位：μm/s，A为常量)，其喷炬空间形状为圆锥体，圆锥体张角为φ；

102、基于上述静态垂直喷涂涂层生长率模型，考虑喷枪的喷涂倾角α和喷涂高度H为可控参数，采用微分几何理论建立喷幅范围内任意点(x,y)上喷枪的静态喷涂涂层生长率型：若喷枪为倾角喷涂，则形成的喷幅范围是椭圆形，椭圆的长短轴a和b的表达式分别为：其中，式(2)和式(3)中：

3.根据权利要求1所述的一种基于边界约束的不规则平面变倾角喷涂轨迹的优化方法，其特征在于，步骤3中所述的建立单条圆弧路径上喷枪动态喷涂的涂层厚度模型，并进一步建立单条路径两侧涂层厚度分布的优化模型，获得喷涂速率、喷涂倾角与喷涂高度的函数关系，包括如下步骤：

301，设圆弧路径的曲率半径为ρ，圆弧路径所在曲率中心为P，当喷枪沿圆弧路径轨迹动态倾角喷涂时，喷枪速率方向为圆弧路径的切线方向，喷枪在圆弧路径轨迹上的动态喷涂速率为v，喷枪在扫掠过喷幅范围内任意一点S上的喷涂速率为vS，点S所在圆弧的曲率半径为ρS，以圆弧路径曲率半径方向为X轴，喷枪速率方向为Y轴建立直角坐标系，其中 表示喷幅范围内点S被喷枪扫掠过的弧长，基于式(1)，通过对时间t求积分，单条圆弧路径上喷枪动态喷涂的涂层厚度模型可表示为：在喷幅范围内沿路径曲率半径方向上任意一点被喷枪扫掠过的速率各异，其速率与该点所在的圆弧轨迹曲率半径大小成正比关系，因此，喷幅范围内任意一点S上的喷涂速率为vS可表示为：点S所在的y轴坐标值为：

点S被喷枪扫掠过的弧长 和所经历的时间t可分别表示为：

式(9)中：

ρs＝ρ-x       (11)

式(12)中：

式(13)中：

式(14)中：

d＝|a1-a2|

将公式(8)和公式(10)代入公式(6)中即可建立单条圆弧路径上喷枪动态喷涂的涂层厚度模型表达式；

步骤302，喷枪以垂直于工件表面的姿态沿曲线路径轨迹动态喷涂，对于单条喷涂路径而言，涂层厚度峰值不在喷涂路径上是造成整个工件表面涂层均匀度效果较差的原因，涂层厚度峰值偏向于路径内凹的一侧，且随着圆弧曲率的增大，两侧的厚度不均也越显著，喷涂涂层均匀度效果也越差，为此，利用喷涂倾角可改变涂层厚度峰值位置的特性，通过合理调整喷涂倾角的方向和大小，使得喷枪沿圆弧路径轨迹动态喷涂后的涂层厚度峰值出现在喷涂路径上，从而实现路径两侧的涂层厚度较为均匀的分布，最终达到改善喷涂效果的目的；由于涂层厚度峰值出现在圆弧路径内凹的一侧，因此喷涂倾角方向应偏向于路径外凸的一侧，喷涂倾角大小需根据设定涂层厚度峰值在喷涂路径上为条件计算确定，而涂层厚度目标值可根据动态喷涂涂层厚度模型求解喷涂速率确定；

设涂层厚度目标值为Td，令其出现在喷涂路径上，即在X轴原点处，首先通过对式(6)进行求导，获得涂层厚度峰值所在X轴的坐标值x0，再令x0＝0，并将其带入到式(6)中，具体表示如下：由上式可知，v和α是H的函数，若已知喷涂高度H，通过求解上述方程组，即可获得经优化后喷涂速率v和喷涂倾角α。

4.根据权利要求1所述的一种基于边界约束的不规则平面变倾角喷涂轨迹的优化方法，其特征在于，步骤4中，所述的建立生成喷涂路径每条截交线上两相邻喷涂路径间的涂层厚度叠加模型，并以两相邻喷涂路径间涂层均匀度为优化目标建立优化模型，包括如下步骤：步骤401，根据目标涂层厚度和涂层厚度峰值位置要求，通过对自由曲线路径动态倾角喷涂轨迹优化，可获得每条喷涂轨迹上关于喷涂高度H的速率函数和倾角函数，使得每条喷涂轨迹上的涂层厚度峰值达到目标值，但尚未对整个工件表面上喷涂路径轨迹间的涂层均匀度进行全局优化。由于生成的基于边界约束的喷涂路径是采用一系列截交线的等分法生成的，在每条截交线上两相邻路径间的间距已确定且相等，如图3所示，又因为喷涂高度和路径间距存在正比关系，可通过优化求解每条截交线所在喷涂路径位置处的喷涂高度，使得相邻路径间的涂层厚度叠加达到均匀；

设生成喷涂路径的截交线共有n条，喷涂路径中有m个涂层厚度叠加区间，根据相邻路径间涂层厚度叠加原理，其中第i条截交线上第j个叠加区间中任意一点S的涂层厚度模型可表示为：步骤402，在建立了相邻路径间涂层厚度叠加模型之后，以每条截交线上和每个叠加区间中任意点的涂层厚度与涂层厚度目标值间的方差最小建立优化函数，表示如下：上式中Hmin和Hmax分别表示允许的喷涂高度最小值和最大值，需要求解的变量有n×m个，对于带约束多变量的优化问题，采用模式搜索法进行求解。