一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法技术

本发明专利技术是一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法。包括以下步骤：建立大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型；确定测头半径误差和测头支杆倾斜角:步骤3：通过单纯性优化算法确定待估参数，建立目标函数；对于每个截面轮廓的目标函数，采用单纯形寻优算法估计得到参数的估计值，通过估计值消除影响；采用单纯形寻优估计法对目标函数直接求解，得到大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型的整体偏心误差、几何轴线倾斜误差和最小二乘半径的精确估计值；逐点分离多偏置误差。本发明专利技术可实现在不对测量模型和误差参数估计过程进行任何简化的前提下，同时实现对多个偏置误差参量的精确估计和分离，显著提高了误差分离准确性。

An error separation method of cylinder profile for large-scale high-speed rotating equipment based on simplex algorithm

【技术实现步骤摘要】
一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法
本专利技术涉及误差分离
，是一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法。
技术介绍
误差分离技术作为对硬件加工技术的补充，在精密工程
发挥着越来越重要的作用，尤其是大型回转类零件进行表面形状测量时，极易受到测量装备系统偏置误差的影响，最终导致无法满足测量精度需求，因此亟需通过“软技术”将系统误差分离出去，以获得准确的表面形状测量数据，提高测量精度。目前国内外对误差分离方面的研究主要集中于圆柱轮廓模型中单一偏置误差参数的分离上。Venkaiah采用线性化处理方法对双参数圆柱轮廓模型进行简化，得到了偏心参数和被测试件倾斜参数的近似估计值；胡星烨提出圆柱度测量中被测试件几何轴线倾斜参数分离方法，基本原理是在包含倾斜参数在内的圆柱轮廓模型的基础上建立误差补偿模型进行逐点补偿。但是由于加工技术水平的限制，测量系统中存在多种偏置误差且耦合形式复杂。若在不存在原理误差的前提下，使分离过程依参数间的不同联系分别进行，将成为误差分离技术研究的新方向，而且若在误差分离中同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤1：建立大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型；/n步骤2：确定测头半径误差和测头支杆倾斜角；/n步骤3：通过单纯性优化算法确定待估参数，建立目标函数；/n步骤4：对于每个截面轮廓的目标函数，采用单纯形寻优算法估计得到参数的估计值，通过估计值消除影响；/n步骤5：采用单纯形寻优估计法对目标函数直接求解，得到大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型的整体偏心误差、几何轴线倾斜误差和最小二乘半径的精确估计值；/n步骤6：重复步骤2至步骤5，逐点分离多偏置误差。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：建立大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型；
步骤2：确定测头半径误差和测头支杆倾斜角；
步骤3：通过单纯性优化算法确定待估参数，建立目标函数；
步骤4：对于每个截面轮廓的目标函数，采用单纯形寻优算法估计得到参数的估计值，通过估计值消除影响；
步骤5：采用单纯形寻优估计法对目标函数直接求解，得到大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型的整体偏心误差、几何轴线倾斜误差和最小二乘半径的精确估计值；
步骤6：重复步骤2至步骤5，逐点分离多偏置误差。


2.根据权利要求1所述的一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法，其特征是：所述步骤1具体为：
建立大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型，通过下式表示大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型：



其中，ρij为被测试件圆柱轮廓上第j截面第i测点到瞬时测量中心的距离；Δrij为被测试件圆柱轮廓的表面加工误差；roj为第j截面的最小二乘半径；ej为复合偏心量；αj为复合偏心角；dj为传感器测头偏移量；r为传感器测头半径；为传感器测头支杆倾斜角；γ为几何轴线倾斜误差；θij为相对于转台回转中心的采样角度。


3.根据权利要求1所述的一种基于单纯形算法的大型高速回转装备圆柱轮廓误差分离方法，其特征是：所述步骤2具体为：
步骤2.1：通过仪器检测直测参数，直测参数包括测头半径r为已检定参数，和测头支杆倾斜角采用视觉相机实现同步测量；
步骤2.2：将直测参数带入大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型消去其影响，通过下式表示：



其中，为消除影响后被测试件圆柱轮廓上第j截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭久彬，刘永猛，孙传智，王晓明，王宏业，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23