一种基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法技术

基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法属于精密测量与仪器技术领域；该方法首先根据测量数据计算出最小二乘球心和最小二乘球度；然后过最小二乘球心，分别作平行于坐标轴的三条直线，并在所得直线上以最小二乘球度的1/8为间隔取点，计算各点对应球度，找出每条直线上对应球度最小的3个点，得到空间定向收缩的初始解分布范围；之后在该范围中随机确定一组初始解，采用改进的布谷鸟搜索算法进行搜索位置更新，采用改进步长控制因子进行搜索路径更新，并反复迭代；至迭代终点时，输出全局最优位置和对应球度，作为球度误差的评定结果；本发明专利技术方法实现了高精度与高效率兼顾的球度误差评定。

A sphericity evaluation method based on spatial directional contraction and improved cuckoo search algorithm

The sphericity evaluation method based on spatial directional contraction and improved cuckoo search algorithm belongs to the field of precision measurement and instrumental technology. Firstly, the least squares sphericity and the least squares sphericity are calculated according to the measured data. Then, through the least squares spherical center, three straight lines parallel to the coordinate axis are made respectively, and on the obtained straight lines, the least squares sphericity is taken as an interval point to calculate. Each point corresponds to the sphericity and finds the three points with the smallest sphericity on each line to obtain the distribution range of the initial solution of spatial directional contraction; then a group of initial solutions are randomly determined in the range, and the search position is updated by the improved cuckoo search algorithm, and the search path is updated by the improved step size control factor, and iterated repeatedly; at the end of the iteration, the output is the global maximum. The superior position and corresponding sphericity are used as evaluation results of sphericity error, and the method realizes sphericity error evaluation with high precision and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法
本专利技术属于精密测量与仪器
，特别涉及一种基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法。
技术介绍
超精密加工技术已成为国防工业和精密装备制造业的关键技术，也是现代制造业的重要发展方向之一。随着精密加工技术的发展，高精度球形构件的应用范围越来越广泛，对球形工件的精度要求也日益提高。对于球形工件，通常将球度误差作为其加工质量的重要技术指标。因此，球度误差计算方法具有十分重要的理论意义和应用价值。专利CN103278126A“一种基于最小区域的零件球度误差评定方法”提出了一种球度评定方法，该方法取不在同一平面上的4个测点，并计算4点组成的四面体外接球的球心作为迭代计算的初始值，在每次迭代计算中，查询被测要素与误差包容区域接触的测点，根据测点的相对位置，确定包容区域平移变动的方向矢量，并计算包容区域的变动量，查询下一个接触点。直到满足判别准则，输出球度误差以及球的参数最优值。该方法可较为准确地计算出满足最小区域的球度误差及球体参数的最优值,但步骤繁琐，且与最小区域法定义相比较，存在原理性误差，无法满足高精度要求。专利CN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1)读取全部采样点的测量数据，并将测量数据转化为空间直角坐标(xi，yi，zi)，i＝1，2，...，N；步骤2)计算最小二乘球心(a0，b0，c0)、最小二乘球半径R0和最小二乘球度Sph0；其中最小二乘球心(a0，b0，c0)和最小二乘球半径R0通过解下列方程得

【技术特征摘要】
1.一种基于空间定向收缩及改进布谷鸟搜索算法的球度评定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1)读取全部采样点的测量数据，并将测量数据转化为空间直角坐标(xi，yi，zi)，i＝1，2，...，N；步骤2)计算最小二乘球心(a0，b0，c0)、最小二乘球半径R0和最小二乘球度Sph0；其中最小二乘球心(a0，b0，c0)和最小二乘球半径R0通过解下列方程得到：最小二乘球度Sph0由以下公式得到:步骤3)确定搜索范围：以最小二乘球心(a0,b0,c0)为中心，2Sph0为边长的正方体为搜索范围；步骤4)应用空间定向收缩的方法缩小初始解分布范围：过最小二乘球心(a0,b0,c0)，分别作平行于x轴，y轴和z轴的三条直线，并在所得直线上以最小二乘球度Sph0的1/8为间隔取点，即计算各点对应的球度，并找出每条直线上对应球度最小的3个点，分别记为沿x轴方向的(xxm-1,b0,c0)、(xxm,b0,c0)和(xxm+1,b0,c0)，其中xxm-1<xxm<xxm+1；沿y轴方向的(a0,yym-1,c0)、(a0,yym,c0)和(a0,yym+1,c0)，其中yym-1<yym<yym+1；沿z轴方向的(a0,b0,zzm-1)、(a0,b0,zzm)和(a0,b0,zzm+1)，其中zzm-1<zzm<zzm+1；以此得到新的搜索范围为长方体空间：步骤5)应用改进布谷鸟搜索策略寻优：将球度计算函数定义为目标函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄景志，姜琳，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23