本文關(guān)鍵詞：高精密球冠表面輪廓測量理論研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的現(xiàn)代化進(jìn)程中,高精密球面面型構(gòu)件已廣泛應(yīng)用于精密工程、國防、航天等各個領(lǐng)域,且往往需制備成小弓高型球冠(簡稱小球冠)。綜合分析球冠型構(gòu)件的表面輪廓特性及擬合要求,對數(shù)據(jù)測量點(diǎn)進(jìn)行布局規(guī)劃、優(yōu)化處理、擬合尋優(yōu)算法改進(jìn)以及誤差規(guī)律辨識等,是本課題的研究重點(diǎn)。下面是本課題的主要研究內(nèi)容:1)表面輪廓測點(diǎn)布局研究及優(yōu)化處理分析。通過對現(xiàn)有的測點(diǎn)布局方法及數(shù)據(jù)優(yōu)化處理方案進(jìn)行簡述,明確現(xiàn)有布局方法及優(yōu)化處理方案的研究現(xiàn)狀,了解其應(yīng)用程度和范圍;基于球冠表面輪廓的形貌特征,綜合現(xiàn)有方法及方案,比較測點(diǎn)路徑的優(yōu)劣,擬定遞增步長的圓周子午線式測點(diǎn)采樣為本課題測點(diǎn)規(guī)劃布局方式;基于測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、高效性等要求,分析測量點(diǎn)的布局規(guī)律,通過雙正交小波信號分析手段,消除存在于測量數(shù)據(jù)點(diǎn)中的異常提取點(diǎn)以及普通提取點(diǎn),提高測點(diǎn)數(shù)據(jù)采集精度。2)擬合尋優(yōu)算法的研究分析。在最小二乘擬合算法基礎(chǔ)上加入球坐標(biāo)系思想,對球面面型構(gòu)件進(jìn)行擬合尋優(yōu),初步定位擬合球心及球徑;結(jié)合二分縮小步長趨近擬合理想點(diǎn)的原理,提出改進(jìn)切分尋優(yōu)算法;根據(jù)最小包容區(qū)域準(zhǔn)則,結(jié)合矩陣變換理論,實(shí)現(xiàn)球坐標(biāo)系下球徑坐標(biāo)尋優(yōu)算法的擬合位置趨近。確定了所提的兩種誤差尋優(yōu)算法的合理性與有效性。3)誤差規(guī)律研究分析。基于球面幾何誤差、系統(tǒng)誤差、探測系統(tǒng)預(yù)行程誤差及非重復(fù)性誤差等參數(shù),根據(jù)測量探針與被測球冠接觸的測量樣式,主要介紹了誤差辨識概念、殘余測量誤差的分析,并建立了一種誤差辨識模型。4)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。基于Matlab仿真環(huán)境、測量數(shù)據(jù)優(yōu)化處理實(shí)例,驗(yàn)證雙正交小波應(yīng)用效果;通過對切分尋優(yōu)算法、球徑坐標(biāo)尋優(yōu)算法的實(shí)例研究,就仿真結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論進(jìn)行對比分析,證明了所提尋優(yōu)算法可以有效進(jìn)行精確的擬合評定。算法可提高誤差收斂速率,并在算法穩(wěn)定性上有顯著優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：球面面型 測點(diǎn)布局規(guī)劃 數(shù)據(jù)優(yōu)化處理 擬合尋優(yōu)算法 誤差辨識
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG806
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及應(yīng)用領(lǐng)域10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析12-17
• 1.2.1 測點(diǎn)布局與數(shù)據(jù)優(yōu)化處理方面13-14
• 1.2.2 智能誤差尋優(yōu)算法方面14-16
• 1.2.3 誤差規(guī)律辨識與模型建立方面16-17
• 1.3 課題研究的意義與目標(biāo)17-18
• 1.3.1 研究意義17
• 1.3.2 研究目標(biāo)17-18
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 表面輪廓測點(diǎn)布局研究及優(yōu)化處理分析20-29
• 2.1 引言20
• 2.2 測點(diǎn)布局及優(yōu)化處理20-21
• 2.2.1 測點(diǎn)布局21
• 2.2.2 數(shù)據(jù)優(yōu)化處理21
• 2.3 測點(diǎn)布局方案研究分析21-25
• 2.3.1 子午線式測量采樣22-23
• 2.3.2 光柵式測量采樣23-24
• 2.3.3 圓周式測量采樣24-25
• 2.4 數(shù)據(jù)優(yōu)化處理方案研究分析25-28
• 2.4.1 異常噪聲點(diǎn)優(yōu)化處理分析25-26
• 2.4.2 普通噪聲點(diǎn)優(yōu)化處理分析26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 最小二乘擬合算法的研究及對比分析29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 笛卡爾坐標(biāo)系下最小二乘擬合的研究分析29-33
• 3.2.1 笛卡爾坐標(biāo)系下擬合公式推導(dǎo)29-30
• 3.2.2 笛卡爾坐標(biāo)系下擬合參數(shù)確定30-33
• 3.3 球坐標(biāo)系下最小二乘擬合的研究分析33-37
• 3.3.1 球坐標(biāo)系下擬合公式推導(dǎo)33-35
• 3.3.2 球坐標(biāo)系下擬合參數(shù)確定35-37
• 3.4 兩坐標(biāo)系下最小二乘擬合算法仿真對比分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 表面輪廓擬合尋優(yōu)算法的研究分析40-48
• 4.1 引言40
• 4.2 切分尋優(yōu)算法的研究分析40-42
• 4.3 球徑坐標(biāo)尋優(yōu)算法的研究分析42-47
• 4.3.1 算法理論基礎(chǔ)及軌跡規(guī)劃43-44
• 4.3.2 矩陣變換模型44-45
• 4.3.3 擬合尋優(yōu)模型45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 球冠誤差辨識研究分析48-54
• 5.1 引言48
• 5.2 誤差辨識分析48-51
• 5.2.1 殘余測量誤差分析48-50
• 5.2.2 誤差辨識機(jī)制50-51
• 5.3 誤差辨識模型建立51-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第六章 仿真驗(yàn)證及對比分析54-62
• 6.1 引言54
• 6.2 仿真試驗(yàn)驗(yàn)證54-58
• 6.2.1 數(shù)據(jù)優(yōu)化處理仿真分析54-57
• 6.2.2 尋優(yōu)算法仿真試驗(yàn)57-58
• 6.3 擬合算法對比分析58-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 第七章 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科技成果68-69
• 致謝69-70
• 附錄Ⅰ70-77
• 附錄Ⅱ77-81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳澄洲;;表面輪廓的計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算[J];華南工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1986年01期

2 江浩;龍新華;孟光;;側(cè)銑加工振動與表面輪廓形成[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

3 李成貴;粗糙表面輪廓譜的耦合性分析[J];航空計(jì)測技術(shù);2003年04期

4 劉立新;表面輪廓分析儀RM500[J];材料工程;1988年06期

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本文編號：300457