【技术实现步骤摘要】
带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法
本专利技术属于机床热误差补偿
，具体涉及一种带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法。
技术介绍
大量的试验研究表明，热误差是影响数控机床加工误差的主要因素，其在所有误差源中占比例可以达到40％～70％，对于越精密的机床热误差占比越高。并且热误差是由热源引起的，而机床运行中必然存在热源，所以机床热误差的问题不可避免，因此寻求减小热误差方法才是提高精密数控机床加工精度的关键。针对机床的热误差问题，热误差预防法和热误差补偿法是减小热误差提高机床加工精度的两种基本方法。其中热误差预防法为硬技术，主要是在设计和制造阶段提高机床的制作精度来满足工件的加工精度，与热误差补偿法相比较，提高同样的加工精度经济上的代价要非常大，并且精度提高有限，所以热误差补偿法是目前减小热误差的主要方法。热误差补偿法主要通过建立热敏感点和热变形对应关系的数学模型，实际加工中，通过热敏感点的温度值来推断热变形的大小，从而通过机床数控系统的原点偏移功能实现热误差的补偿，提高机床加工精度。热误差补偿模型有很多种，根据灰色理论建立的灰色模型(...
【技术保护点】
1.带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法，其特征在于，通过灰色理论模型对温度和热误差数据的处理能力建立n个不同序列长度的灰色模型GM1(1,N),GM2(1,N),...,GMn(1,N)组成灰色模型预处理模块，将预处理模块的输出作为分布滞后模型后处理模块的输入，确定模型滞后阶数后建立滞后模型作为后处理模块，形成灰色模型和分布滞后模型相结合的层级模型；以层级模型为基础，建立不同初始温度下的GM‑DL补偿模型，根据测试样本初始环境温度选择紧邻的两个热误差补偿模型并通过分段加权的方式计算得到最终热误差数据完成建模。
【技术特征摘要】
1.带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法，其特征在于，通过灰色理论模型对温度和热误差数据的处理能力建立n个不同序列长度的灰色模型GM1(1,N),GM2(1,N),...,GMn(1,N)组成灰色模型预处理模块，将预处理模块的输出作为分布滞后模型后处理模块的输入，确定模型滞后阶数后建立滞后模型作为后处理模块，形成灰色模型和分布滞后模型相结合的层级模型；以层级模型为基础，建立不同初始温度下的GM-DL补偿模型，根据测试样本初始环境温度选择紧邻的两个热误差补偿模型并通过分段加权的方式计算得到最终热误差数据完成建模。2.根据权利要求1所述的带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法，其特征在于，数据序列长度为n1,n2,...,nn，分别用数据序列对灰色模型进行训练，同时根据训练的精度与预期的精度的比对调整序列长度，将新样本经过n个灰色模型预处理后得到n*m组热误差值，m为热敏感点数，预处理值和实测值作为新样本训练分布滞后模型，建立GM-DL模型。3.根据权利要求1或2所述的带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法，其特征在于，设为热误差的序列，为关键温度敏感点的温度序列，其中，i＝2,3,....N，即模型共选取了N-1个温度测点，n为选取的序列长度，对温度和热误差数据进行一次累加序列，建立GM(1,N)模型，然后计算经过一次累加处理的热误差数据及温度数据构成矩阵，最后计算通过一次累减还原得到GM(1,N)模型对热误差的预测值，重复以上方法得到n个GM(1,N)模型组成热误差的预处理模块。4.根据权利要求3所述的带滞后数据处理的灰色理论分段式加权热误差建模方法，其特征在于，温度和热误差数据的一次累加序列为：经过一次累加处理的热误差数据及温度数据构成矩阵为：通过一次累减...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，苏文超，魏翔，兰梦辉，陈磊，蒋庄德，白金峰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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