一、Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error（论文文献综述）
张伟,韩宗旺,程祥,荣伟彬,郑宏宇[1]（2021）在《基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究》文中研究表明轴类零件的直线度误差是判断其是否合格的一个重要标准。针对接触测量轴零件直线度误差效率低、精度不高等问题,设计一个针对小型轴类零件直线度误差测量的平台;采用一种基于自适应阈值的八邻域空心梯度加权的清晰度评价函数用于相机自动对焦,经图像预处理、形态学操作、亚像素级边缘坐标提取后,通过径向局部区域搜索的方法得到零件中心轴线;提出基于最小区域的大变异双切点交叉遗传算法来评定零件中心轴线的直线度误差;采用图像用户界面集成评定算法。结果表明文中方法评定误差优于最小二乘法、分割逼近法和最小区域法,与文献中算法的评定结果基本一致。最后与三坐标测量仪测量结果进行对比,其中94%以上的测量结果相差10μm以内,因而本检测系统能够用于小型轴类零件轴线的直线度误差的测量中。
张宇[2]（2021）在《机床在机测量系统圆面测量最佳测量区辨识方法》文中研究表明最佳测量区是机床在机测量系统实现高精度测量的关键指标,针对不同测量对象,机床在机测量系统在整个测量空间内存在不同的最佳测量区,但现有研究成果缺乏面向圆面测量的机床在机测量系统最佳测量区的研究。为了提高机床在机测量系统测量精度和实现高效测量,以沈阳机床VMC850E型立式加工中心和雷尼绍测头组成的在机测量系统为研究对象,提出了一种新的基于球杆仪的数控机床几何误差辨识与建模方法。利用三平面圆弧轨迹测量法和球杆仪对误差进行测量,建立了球杆仪读数与机床各平面内对应几何误差之间的辨识模型,并采用GA-PSO算法求解拟合系数,实现了几何误差辨识。建立了机床在机测量系统综合误差模型,利用雷尼绍XL-80型激光干涉仪测量获取各单项几何误差数据,并采用基于最小二乘法的回归建模方法对各单项误差建模,进而得到实际的综合误差预测模型,在此基础上建立机床在机测量系统的圆面测量误差模型。分析了指定测量空间内的圆面测量误差分布规律,提出了一种基于天牛须搜索粒子群优化算法（BAS-PSO）,针对建立的基于圆面测量的机床在机测量系统最佳测量区的理论目标模型求解最佳测量区。进行了 BAS-PSO算法与多种混合优化算法的寻优效果比对实验。实验结果表明,BAS-PSO算法寻优速度和稳定性均优于其他几种算法,更适合用于求解圆面测量的最佳测量区。完成了激光干涉仪与球杆仪辨识和建模结果比对验证实验,结果表明提出的数控机床几何误差辨识与建模方法具有较高的准确性和有效性。进行了基于圆面测量的机床在机测量系统最佳测量区确定实验,与圆面测量仿真计算结果、算法寻优结果对比分析。实验结果表明,圆面误差实际测量、仿真计算、算法寻优得到的最佳测量区重叠,所定最佳区域空间为356.061mm≤X≤365.061mm,-109.727mm≤Y≤-100.727mm,-263mm≤Z≤-253mm,该区域实测最大误差最小值为5.3μm,圆面测量仿真计算得到的最大误差最小值为4.1μm,算法寻优得到的最大误差最小值为8.8μm。验证了提出的机床在机测量系统圆面测量最佳测量区确定方法的正确性和实用性。
王立彬[3]（2021）在《光幕式动车车轴形状误差检测及评估方法研究》文中指出自进入21世纪以来,我国的轨道运输事业以惊人的速度快速发展,人民的经济状况和生活水平也随着改革开放以来的一系列政策得到极大的提高改善,与此同时,人们的出行和货物运输方式都发生了巨大的变化。动车组在交通运输中的应用越来越广泛,使用率明显提升。因此,对于动车组的使用性能和安全性能等标准的要求也日益增高。其中,连接车轮的动车车轴作为动车组运行过程中为车轮前进传递动力的重要部件,对动车组的运行性能、安全性能及使用寿命有着重要影响,而车轴的形状误差对车轴质量的评价起着关键性的作用。因此,研究动车车轴形状误差的检测与评估方法具有重要的现实意义和应用价值。目前,虽然许多企业及研究机构在动车车轴形状误差的检测方面已经达到了生产标准,但是仍存在许多有待完善之处。例如,由于测量方式繁琐,导致无法实现动车车轴形状误差的在线实时检测,以及所采用的形状误差评定方法复杂,运算时间长等,导致无法被车间工人熟练掌握且检测速度慢。针对这些问题,本文通过一套基于光幕传感器的动车车轴表面数据测量系统,结合简单可行且具有高精度的形状误差评定方法,在保证检测精度的前提下,实现了动车车轴圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的在线检测。首先,本文的动车车轴形状误差检测方案中,基于光幕式传感器搭建了一套动车车轴测量系统,通过控制车轴及传感器的多种相对运动方式,实现对形状误差评定所需车轴表面数据的采集。然后,在圆度误差评定方面,将数字图像处理领域针对图形检测应用的霍夫变换技术引入到圆拟合中,并基于贝叶斯线性回归,实现了最终的圆拟合,应用最小包容区域法实现对圆度误差的最终评定。在圆柱度误差评定方面,基于圆度误差评定中的圆拟合部分,采用起始与终止截面各自构建网格点,应用网格搜索算法实现对圆柱度误差的评定。在空间直线度评定方面,通过对测量点的投影和坐标变换,将测量点转换到同一坐标平面内,应用旋转逼近法,实现对空间直线度的评定。最后,在实验过程中,通过将圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的评定结果与其它形状误差评定方法的结果相比较,验证了本文所提出的评定方法的正确性和稳定性,且本文的测量结果具有更高的精度,表明本文中的车轴参数测量及形状误差评定方法有效可行,能够达到检测标准要求。
李莉[4]（2021）在《三轴数控机床在机测量系统精度提升关键技术研究》文中研究说明数控机床在机测量系统能帮助实现通过一次装夹就完成全部或大部分加工和测量工作,保证工件的加工精度,提高产品质量。在机测量系统主要采用“数控机床+测头”的测量方式,利用机床上本身的读数系统（光栅测量系统）,辅以测头触发,在装夹工位上实现工件尺寸及形貌的精确测量,但存在着“本体加工,本体测量”的问题,不满足测量系统精度必须高于零件加工精度三倍以上测量基本准则等要求。为了提高和保证在机测量系统测量精度,必须采用误差补偿技术对在机测量系统误差进行补偿。论文以三轴数控机床在机测量系统为研究对象,进一步解决现有研究成果中对于不同影响因素下的误差相关性、动态性影响考虑不足、导轨工作台运动误差补偿方法不够精确、综合误差补偿模型实用性不强等问题。主要工作归纳如下:（1）基于数控机床XY工作台的结构特点及工作特性,开展了 XY工作台动静态特性分析,推导了动态定位误差计算模型。推导结果显示:工作台的运动速度、被测工件重量、工件安装位置及摩擦力、温度是影响数控机床XY工作台动态特性的主要因素。利用自主设计的数控机床XY相关性误差实验平台,进行了不同速度、工件重量、工件安装位置等影响下的动态定位误差实验验证。结果显示数控机床XY工作台的动态定位误差与工作台的运行速度、工作台承受的重量大小等因素有关,且存在着一个“最佳测量速度”。在该速度下工作台的定位误差能达到最小。（2）在误差相关性分析基础上,提出一种导轨系统瞬时旋转中心（简称瞬心）的概念。利用ADAMS运动学仿真方法确定了其理论位置,并利用自主设计的数控机床XY相关性误差实验平台研究了其实际位置确定方法,完成了基于瞬时旋转中心的工作台阿贝定位误差补偿实验,实验结果表明:与原始定位误差最大测量值相比,利用瞬心阿贝臂修正后的定位误差数据比利用传统阿贝误差方法补偿后的定位误差补偿精度高,提高了机床本体定位误差补偿精度。（3）充分考虑温度、速度、位置等工况参数对三轴数控加工中心在机测量系统误差的影响,研究了基于微分变换的综合误差建模方法,利用热变形临界点、瞬时旋转中心的概念建立其综合模型,有效提高了在机测量系统单点测量精度。（4）提出一种“最佳测量区”的概念,最佳测量区是指,当在这个空间范围内完成测量时,在机测量精度最高。研究了三轴数控加工中心最佳测量区确定方法。针对VMC850E三轴数控加工中心,分析了在机测量系统空间点测量误差分布规律,提出一种基于模拟退火的遗传优化算法（SA-GA）,利用建立的面向点测量在机测量系统最佳测量区目标函数模型求解最佳测量区。实验结果表明,SA-GA算法收敛速度最快,且单次寻优的耗时少,适合用于求解面向点测量最佳测量区。（5）设计了求解面向点测量的在机测量系统最佳测量区实验方案,开展了VMC850E三轴数控加工中心在机测量系统指定测量空间304.487mm≤X≤475.487 mm,-179.042mm≤Y≤-44.042mm,-315mm≤Z≤-235mm 内,面向点测量最佳测量区实验。实验结果发现,在机测量系统最大测量误差达到74 μm。确定出的最佳测量区域 331.487mm≤X≤340.487mm,-116.042mm≤Y≤-1 07.042mm,-305mm≤Z≤-295 mm最大测量误差最小值为4 μm。结果表明:最佳测量区可以帮助实现在机测量系统测量精度的提高,最大程度上测量精度可以提高94%。图[67]表[12]参[144]
贾华坤[5]（2021）在《平行双关节坐标测量机误差修正技术研究》文中认为平行双关节坐标测量机采用一个长光栅传感器和两个圆光栅传感器协同工作实现三维在位测量,解决传统正交式坐标测量机不够灵巧的难题。本论文依托国家自然科学基金《三维阿贝误差补偿技术在关节式坐标测量机中的应用研究》（No.51875165）,主要对平行双关节坐标测量机误差运动的分析与修正、含有误差运动成分的测量模型建立、恒温与变温下圆光栅传感器测角误差修正技术等内容开展了系统的研究。本论文的主要研究内容和创新点如下:（1）分析并测量了Z轴位移台滑座的6项误差运动（长光栅传感器测量误差、垂直方向直线度误差运动、水平方向直线度误差运动、偏摆角误差运动、俯仰角误差运动和滚转角误差运动）,并使用多项式法对各项误差运动进行建模。基于改进的四参数D-H建模理论,建立了包含上述6项误差运动的平行双关节坐标测量机的测量模型,并提出针对该测量模型的结构参数标定方法。（2）回顾了阿贝原则及其拓展理论,并将其推广到角度测量领域,定义了测角阿贝误差的概念,提出了测角阿贝误差的修正方法,该方法的主要环节是使用自准直仪配合平面反射镜对旋转轴倾斜误差运动引起的阿贝角进行测量。在修正测角阿贝误差的基础上进一步对测角误差进行修正,圆光栅传感器的测角精度得以显着提高。（3）提出了一种基于误差分析-测量-建模的圆光栅传感器测角误差分析方法,建立了光栅盘安装偏心和旋转轴径向误差运动引起的圆光栅传感器测角误差模型。研发了一种基于图像处理技术的光栅盘安装偏心幅值和相位角的检测方法。该方法适用于在精密轴系装配和光栅盘安装过程中对圆光栅传感器的测角误差值进行预测,并对精密轴系的设计工作具有一定指导作用。（4）提出了一种傅里叶级数展开-遗传算法优化BP神经网络的方法,修正含温度因素的测角误差。经修正后,圆光栅传感器的测角精度显着提高。该方法对应用于现场测量且含有精密轴系的串联式测量仪器具有较高的适用性。开发了以FPGA和单片机为核心的硬件电路系统和配套的下位机程序,结合相应的机械结构和上位机程序,研制了一台新型平行双关节坐标测量机。基于上述的误差建模与修正技术,新研制的平行双关节坐标测量机的测量精度达到8.6μm。
吴凡[6]（2020）在《基于暗场散射的精密表面微小缺陷检测能力提升技术研究》文中研究表明精密表面光学元件在诸多高精尖仪器和设备系统中都扮演着重要的角色,而表面缺陷检测是光学元件质量控制的重要环节。缺陷不仅影响元器件的美观,还会降低所属光学系统的性能,尤其对于高能激光系统,缺陷甚至会造成致命的危害。随着光学元件的广泛应用,表面缺陷检测的自动化、定量化变得愈加迫切。相比传统的人工目视检测法和其他检测技术,基于暗场散射技术建立的表面缺陷检测系统灵敏度高,同时还能兼顾检测效率和精度,逐渐成为当前实现精密表面缺陷自动化检测的最佳方案。然而,随着惯性约束核聚变、极紫外光刻等光学系统工程的精密程度不断提高,以及磁流变抛光、单点金刚石车削等光学加工技术的不断发展,表面缺陷的检测要求变得越来越高。一方面,检测系统要具有足够高的检测灵敏度,能检出更微小、更微弱的表面缺陷,以确保光学元件的性能和使用安全;另一方面,检测系统要具有足够强的定量检测能力,包括准确的缺陷定位、缺陷尺寸度量、缺陷类别判定等,从而给出有效的危害评估和修复方法,回溯缺陷产生的原因,为光学加工工艺的改进提供反馈和指导。现有的暗场散射检测系统难以满足日益增长的检测要求,因此对检测能力的提升技术进行研究具有重要的意义。为此,本论文分别从光学层面如何提高缺陷的散射信号质量,算法层面如何构建准确的缺陷图像,以及如何提高缺陷类别的区分能力三个方面展开对基于暗场散射精密表面缺陷检测系统的检测能力提升技术的研究,主要包括表面缺陷暗场散射的理论模型与仿真分析,基于点扫描和多通道的改进系统方案与标定技术,基于偏振特性的表面缺陷分类方法等。具体研究内容包括:首先,从课题组已有的表面缺陷评价系统出发,介绍了暗场散射缺陷检测技术的基本工作原理和优势,并指出这类典型的系统在当前检测需求下存在的局限性。为了探究系统性能的提升方法,构建表面缺陷暗场散射模型,仿真分析不同种类、尺寸、方向缺陷的散射场分布特性,并建立有限孔径内的散射强度模型,模拟暗场散射环境下光学系统实际接收的信号强度。依据理论模型和仿真结果,总结了提升系统检测能力的主要手段,提出了具体的改进方向,为基于暗场散射的缺陷检测系统的设计与改进提供可靠的理论指导。在此基础上,提出并建立了一套基于点扫描的多通道表面缺陷检测系统,并分别从光学系统设计、扫描方式、图像重构方法三个方面进行了详细的介绍。其中提出了一种基于权重均值的图像重构方法,能够有效地提升缺陷图像的噪声水平。大孔径收集光路的设计提高了系统对微小尺寸缺陷的检测灵敏度,多通道的设计使系统能够获取额外维度的信息,用于缺陷的准确分类。此外,针对点扫描检测系统中存在的偏差造成重构图像失真的问题,建立了实际扫描轨迹的数学模型,提出了一种基于直线度和尺度约束的系统偏差标定算法,以及相应的基于标定结果的系统调整方法,从而获得完整无形变的表面缺陷图像,为高精度的定量检测奠定基础。针对传统暗场散射检测方法中灰尘和麻点这两类微小点状缺陷难以区分的问题,提出了一种基于偏振特性的灰尘麻点分类方法。分析了灰尘麻点的偏振特性差异和基于此差异进行分类的可行性,建立了暗场散射偏振测量系统的一般结构,通过理论推导确定了只与缺陷偏振特性有关的偏振特征的提取方法;提出了基于Mueller矩阵样本集的偏振特征区分度优化算法,包括一种基于概率密度最大可分法的区分度定量评价函数的构建,和基于遗传算法的非线性最小化问题的求解,从而获取系统的最优偏振测量态,并建立基于偏振特征的灰尘麻点分类器;最后探讨了本方法在不同暗场散射表面缺陷检测系统中的实现方案。该分类方法充分利用了灰尘和麻点在偏振特性上的差异,提取的特征具有很高的区分度,能够有效地提升系统的缺陷分类能力。对本论文提出的系统和方法进行了实验验证。搭建了基于点扫描的多通道表面缺陷检测系统的实验装置,制作了标准缺陷板,对系统进行了标定和图像重构实验,重构图像的最大直线度误差从标定前的大于50像素降低到标定后的小于1.8像素,尺度误差控制在0.7像素以内;对不同深度的微小尺寸表面缺陷进行了检测实验,并使用已有的表面缺陷评价系统进行成像效果对比,结果表明本论文提出的系统在检测灵敏度、成像均匀性和信噪比上均具有更好的表现,对于深度为几十纳米的微弱缺陷,系统的最小可检麻点直径优于1.6μm,最小可检划痕宽度优于0.5μm;最后,搭建了暗场散射偏振测量的验证系统,通过实验测量建立了灰尘麻点归一化Mueller矩阵样本集,在此基础上,对提出的基于偏振特性的灰尘麻点分类方法开展实验,结果表明其对样本集的预测分类错判率仅为0.46%,对实际灰尘麻点的分类准确度达到90.5%,相比原有的基于传统暗场图像的分类方法有了明显的提升。总结了本论文的研究内容,并对未来的研究方向进行了展望。
许高齐[7]（2020）在《大口径管道几何量非接触式测量关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来随着大口径管道在水利、石油、化工等行业的应用越来越多,企业对管道的质量要求也越来越高。大口径管道的内径、圆度及直线度是管道的重要几何参数,对其进行准确测量是保证管道加工质量的关键要素。目前在多数管道生产企业中,对大口径管道的内径、圆度及直线度的测量手段仍以人工测量为主,这种测量手段不仅测量不准确,而且效率低下,影响管道生产周期,降低了自动化程度。因此实现大口径管道的内径、圆度及直线度的自动化综合测量是目前需要解决的工程问题。为解决该问题,设计了一套管道测量系统,该系统能实现大口径管道的内径、圆度及直线度自动化非接触式测量。本文的主要研究内容如下:（1）详细介绍了管道测量系统的测量工作原理及系统构成,对测量系统的主要硬件选型进行确定,并利用LabVIEW开发平台设计了测量系统的数据采集程序,同时根据测量原理对机器人程序进行编程设计。（2）为保证系统的测量准确性,需保证机器人末端携带激光位移传感器沿管道轴线平行方向进入管道。为解决该问题,提出了测量系统的机器人姿态调整方案。首先,控制机器人末端携带激光位移传感器扫描被测管道截面,再利用最小二乘法对扫描的截面轮廓进行椭圆拟合,得到各截面中心点坐标,再将各截面中心点拟合空间直线,得到管道的轴线方程,进一步可得管道的轴线方向向量,再根据机器人姿态调整相关理论,可计算出相应的姿态调整量,上位机将数据反馈给机器人,机器人即可完成姿态调整,从而实现机器人末端携带激光位移传感器沿管道轴线平行方向进行测量。（3）为提高管道测量系统的圆度及直线度的评定精度,解决传统计算方法在圆度及直线度评定计算问题上存在着求解困难和求解精度不高的问题,将改进的鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定中。首先对鲸鱼优化算法提出三方面改进策略,采用拉丁超立方体抽样方法进行种群初始化,将非线性收敛因子取代原算法中的线性收敛因子,并将非线性权重引入鲸鱼优化算法,经测试结果表明,改进后的鲸鱼优化算法在精度、稳定性及收敛速度上都得到了有效提高。最后以最小区域圆法和最小包容区域法数学模型为基础,将改进鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定,并进行实例验证,结果表明,该算法提高了评定精度和收敛速度,能有效地应用在管道测量系统的圆度及直线度误差评定中。（4）搭建了管道非接触式测量实验平台。利用测量实验平台对被测管件的内径、圆度及轴线直线度进行测量实验和重复性实验,同时对机器人测量姿态调整方案进行实验验证,并对管道测量系统的误差来源进行分析。本文设计了管道测量系统,该系统能实现大口径管道的内径、圆度及直线度的自动化非接触式测量,并提出机器人测量姿态调整方案,保证了系统的测量准确性,同时将改进鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定,提高了测量系统的评定精度。经实验验证,该系统的测量精度优于0.5mm,重复性精度优于0.25mm,具有较高的测量精度和重复性精度,能满足测量需求,具有一定的实际应用价值。
黄力峰[8]（2020）在《机构运动综合约束误差评价与分析》文中进行了进一步梳理本文研究的课题来源于国家自然科学基金项目（NO.51705224）。机构运动综合的目的是根据给定的运动要求,从运动学的角度设计相应的机构,其本质是在运动刚体上寻找轨迹为（近似）规范曲线的特征点。对于该点的实际轨迹曲线与理想轨迹曲线之间偏离程度的准确描述,其实质又是平面（直线度和圆度）和空间约束曲线（球度和圆柱度）形状误差评定问题。另一方面,在寻找特征点的过程中需要对运动刚体上各点的评定误差进行分析,进而对误差极小值点的特性进行研究。针对以上问题,本文根据形状误差的评定原理,对轨迹曲线与平面和空间规范曲线的整体偏差进行形状误差评定,并根据鞍点理论研究了运动刚体上各点的误差分布及其极值特性。主要工作内容如下:1、介绍了最小二乘法评定平面和空间曲线形状误差的原理,以圆度误差为例,针对最小二乘法评定模型存在求解方法选择等问题,在采样点的数目和分布情况不同的条件下,对不同方法进行了数据计算并对结果进行了分析,明确了三种最小二乘方法的拟合效果和适用范围。2、根据鞍点规划理论,即最大拟合误差最小为原则,建立平面到空间曲线形状误差评定的鞍点规划模型,并研究了满足在最小条件时相关评定特征点的数目和分布情况,从而设计相关求解算法的步骤,实现了对平面及空间曲线形状误差的最小区域法评定。3、以鞍点规划理论为基础,研究了平面及空间机构运动的位置综合中,从给定刚体少位置到多位置情形下刚体上各点的轨迹曲线误差的分布,并给出刚体上相应的误差分布曲面和误差等高线图;以平面鞍直线和鞍圆误差的评定特征点对应的特征区域出发,研究了刚体平面上误差极小值点的分布规律和极值特性,设计了相关求解算法,并通过数据进行了验证和分析。4、构建了平面、空间的曲线形状误差评定及平面轨迹曲线误差分析系统,阐述了该系统的设计思路和各功能模块,运用MATLAB中GUI工具箱完成了该系统的交互界面设计,最后利用文献数据对所设计的系统进行测试,其结果验证了该系统的高效性及准确性。
毛慧俊[9]（2020）在《面向再制造的T型导轨校直模型研究》文中认为经济的高速发展带来了大量机电产品的报废,如果处理不当会带来环境污染、资源浪费等一系列环境与社会问题,而再制造技术是解决废旧机电产品处理问题和再利用的有效途径。通用电梯中的T型导轨是一种可以再制造和再利用的典型零件,但由于检测与校直过程中的人工经验依赖程度较高,影响了再制造效率和产品质量。本文以T型导轨为研究对象,建立面向再制造过程的校直模型,满足再制造的实时性、高精度要求,同时对考虑初始残余应力的校直过程进行分析,并提出了基于最小二乘支持向量机的校直模型以准确预测校直参数。首先,在分析T型导轨直线度检测的标准和评价方法的基础上,给出直线度检测的总体方案,并基于弹塑性力学理论和三点弯曲校直的基本原理推导了T型导轨侧弯校直和顶面校直的曲率解析模型。其次,为了对导轨整体弯曲情况进行控制,建立了基于有限差分法的反弯校直模型,以校直行程为迭代变量,直线度误差最小为目标函数,采用梯度下降法对校直行程迭代寻优,并编写Matlab程序实现上述过程;通过ABAQUS二次开发的脚本接口编写Python参数化建模函数、直线度误差计算函数与基于模拟退火算法的参数寻优函数,实现校直行程的参数优化过程。依据有限元数据修正了有限差分模型,提出了基于有限差分修正的校直模型,并通过实验验证校直模型的可行性。然后,为研究导轨初始应力状况对再制造过程的影响,建立导轨在初始残余应力场下的校直理论模型和残余应力分布模型,得到弯曲曲率比与校直曲率比、弯矩比、回弹比和残余挠度之间的关系,并在ABAQUS仿真软件中验证了初始残余应力和校后残余应力分布模型的准确性。提出了基于最小二乘支持向量机的校直模型,通过最小二乘支持向量机对材料参数:弹性模量和屈服强度进行识别,并以材料参数、校直跨距、初始挠度作为输入,建立基于遗传模拟退火算法的最小二乘支持向量机模型对校直行程与校后残余应力进行预测,为T型导轨的高精度自动校直设备研发奠定了基础。最后,设计了T型导轨检测与校直控制的实验性原型系统,包括了硬件和软件部分,该系统可实现直线度的检测与校直参数的预测功能,并开发理论、仿真和实验数据的数据库管理系统;采用电液伺服万能试验机完成T型导轨的三点反弯校直实验,验证基于最小二乘支持向量机的校直模型的精度;采用静态应变测量仪完成了盲孔法测量导轨的残余应力实验,验证了初始残余应力分布与校后残余应力分布模型的准确性,证明基于最小二乘支持向量机的校直模型可以预测校直后的最大残余应力,具有工程实践意义。
吴嘉锟[10]（2019）在《数控机床直线度保持性提升方法与技术》文中指出精度保持性是评价数控机床的关键性能指标,亦是制约国产数控机床使用性能与市场竞争力的主要因素。基础件作为数控机床的关键部件,其安装后的精度保持性是影响整机精度性能的关键要素。直线度精度是表征基础件几何精度的重要指标之一,受到基础件装配工艺及机床服役过程中的各因素影响后,往往会缓慢衰退,进而直接影响到机床的加工精度。本文依托国家科技重大专项,围绕精度保持性评价、保持性提升与保持性监测等三个方面内容,开展数控机床直线度保持性提升方法与技术研究工作。提出精度保持性量化评价方法,辨识影响精度保持性的关键误差源。虑及数控机床的实际使用工况,明确精度保持性与精度保持时间的定义,提出衡量精度保持性的特征量“精度保持度”的概念,以解决精度保持时间无法反映精度在规定范围内保持在原始状态能力的问题。建立数控机床空间位置精度保持度模型,揭示机床空间位置精度保持度与几何误差时变状态间关联关系。基于敏感度分析理论,研究影响机床空间位置精度保持度的关键误差源识别方法。研究虑及基础件弹性体特征的导轨安装面直线度误差预测方法。提出导轨安装面直线度误差模型,建立虑及螺栓间弹性相互作用的螺栓预紧力、预紧顺序与导轨安装面直线度误差间关联关系。提出螺栓间交互刚度解析模型,揭示螺栓间弹性相互作用内涵,并采用数值模型对比验证。在此基础上,量化分析各影响因素变化时,螺栓间弹性相互作用对螺栓残余预紧力变化的影响,明确弹性相互作用的影响范围,提出减小螺栓间弹性相互作用对螺栓预紧力影响的措施。研究面向直线度保持的基础件预紧工艺优化方法。提出面向直线度保持的基础件优化预紧工艺,旨在预紧阶段直接满足基础件精度与刚度要求。分析螺栓预紧顺序对基础件连接刚度的影响,提出螺栓预紧顺序约束模型与合理预紧序列制定策略。研究适用于螺栓预紧顺序优化的粒子群优化算法,结合遗传算法中的交配运算,提出粒子位置、个数更新策略,制定螺栓预紧序列优化流程。应用验证直线度保持性提升方法。以某机床厂的重型数控轧辊车床为实验对象,通过现场检测,验证提出导轨安装面直线度误差模型的准确性。对比按照不同预紧工艺装配后的床身导轨直线度误差,评估基础件优化预紧工艺效果。研究基于分布式应变在线获取的床身导轨安装面直线度保持性检测方法。基于弹性力学的平面应力理论,提出适合任意应变测点分布形式的导轨安装面直线度误差预测算法。制定应变片布置策略,开发面向床身导轨安装面直线度误差长期监测的多通道应变远程监测软硬件系统。提出方法被制定为企业标准,提升了几个系列产品基础件直线精度保持能力,并在多类机床上进行推广应用,为稳步推进国产数控机床精度保持性的全面提升做出了积极贡献。
二、Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error（论文提纲范文）
（1）基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 直线度测量系统组成 |
| 2.1 系统构成 |
| 2.2 直线度误差测量方法 |
| 3 关键算法 |
| 3.1 图像清晰度函数 |
| 3.2 亚像素边缘检测算法 |
| 3.3 径向局部区域搜索法 |
| 3.4 直线度评定算法 |
| 4 实验分析与结果 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.2 归一化清晰度函数 |
| 4.3 图像处理 |
| 4.4 直线度评定结果 |
| 4.5 直线度算法比较 |
| 5 结论 |
（2）机床在机测量系统圆面测量最佳测量区辨识方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数控机床在机测量系统及其误差源分析研究现状 |
| 1.2.2 数控机床几何误差辨识与建模研究现状 |
| 1.2.3 数控机床在机测量系统最佳测量区研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 数控机床几何误差及球杆仪辨识单项几何误差分析 |
| 2.1 数控机床几何误差源测量及分析 |
| 2.2 三轴立式加工中心的几何误差建模及球杆仪辨识方法 |
| 2.2.1 三轴立式加工中心几何误差建模 |
| 2.2.2 球杆仪测量原理及辨识方法 |
| 2.3 数控机床单项几何误差分离算法 |
| 2.3.1 基本粒子群优化算法 |
| 2.3.2 天牛须搜索算法 |
| 2.3.3 基于遗传算法的粒子群优化算法 |
| 2.4 算法性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数控机床在机测量系统综合误差建模 |
| 3.1 数控机床在机测量系统单项误差建模 |
| 3.1.1 几何误差元素建模原理 |
| 3.1.2 几何误差元素建模举例 |
| 3.2 基于球杆仪的数控机床综合误差预测模型 |
| 3.2.1 数控机床综合误差预测模型 |
| 3.2.2 基于球杆仪的数控机床综合误差预测建模 |
| 3.3 数控机床在机测量系统圆面测量误差模型 |
| 3.3.1 圆面测量误差模型 |
| 3.3.2 基于球杆仪的圆面测量误差模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 数控机床在机测量系统圆面测量最佳测量区的确定方法 |
| 4.1 圆面测量最佳测量区 |
| 4.1.1 圆面测量最佳测量区的定义 |
| 4.1.2 圆面测量误差分析 |
| 4.1.3 圆面测量最佳测量区的确定方法 |
| 4.2 测量空间内圆面测量误差仿真 |
| 4.2.1 测量空间内采样点的选取 |
| 4.2.2 测量空间内圆面测量误差仿真分布 |
| 4.3 求解圆面测量最佳测量区的寻优算法 |
| 4.3.1 基本PSO的改进算法 |
| 4.3.2 基于免疫算法的粒子群优化算法(IA-PSO) |
| 4.3.3 基于模拟退火算法的粒子群优化算法(SA-PSO) |
| 4.3.4 基于天牛须搜索粒子群优化算法(BAS-PSO) |
| 4.4 算法性能对比 |
| 4.5 圆面测量最佳测量区的确定 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 数控机床几何误差辨识与最佳测量区实验与验证 |
| 5.1 激光干涉仪与球杆仪实验结果对比分析 |
| 5.1.1 激光干涉仪与球杆仪实验方案设计 |
| 5.1.2 实验结果分析 |
| 5.1.3 几何误差辨识与建模效果验证 |
| 5.2 圆面测量最佳测量区实验 |
| 5.2.1 圆面测量最佳测量区实验方案设计 |
| 5.2.2 圆面测量最佳测量区实验结果 |
| 5.3 实验结果分析与处理 |
| 5.3.1 实验数据预处理 |
| 5.3.2 坐标数据归一化 |
| 5.3.3 圆面测量最佳测量区的确定 |
| 5.3.4 算法求解实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）光幕式动车车轴形状误差检测及评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 圆度与圆柱度误差评定方法研究现状及进展 |
| 1.2.2 空间直线度误差评定方法研究现状及进展 |
| 1.2.3 形状误差检测设备研究现状及进展 |
| 1.3 主要研究内容及论文框架 |
| 第2章 光幕式动车车轴测量系统技术研究 |
| 2.1 光幕式视觉测量技术 |
| 2.2 光幕式车轴测量系统工作原理 |
| 2.2.1 系统总体工作原理 |
| 2.2.2 主要部件工作原理及功能参数 |
| 2.2.3 车轴表面数据采集过程 |
| 第3章 车轴圆度误差评定方法研究 |
| 3.1 圆度误差最小包容区域法评定模型 |
| 3.1.1 圆度误差评定目标函数 |
| 3.1.2 圆度误差最小包容区域法评定原理 |
| 3.2 霍夫变换在圆拟合中的应用 |
| 3.2.1 直线霍夫变换 |
| 3.2.2 圆的霍夫变换 |
| 3.3 贝叶斯线性回归在圆拟合中的应用 |
| 3.3.1 参数估计 |
| 3.3.2 贝叶斯估计 |
| 3.3.3 贝叶斯线性回归 |
| 3.4 评定步骤 |
| 3.4.1 确定最小包容区域圆心所在范围 |
| 3.4.2 确定准圆心位置 |
| 3.4.3 确定控制点 |
| 3.4.4 计算最小包容区域圆度误差 |
| 第4章 车轴圆柱度误差评定方法研究 |
| 4.1 圆柱度误差网格搜索法评定模型 |
| 4.1.1 圆柱度误差评定目标函数 |
| 4.1.2 圆柱度误差网格搜索法评定原理 |
| 4.2 网格搜索算法步骤 |
| 4.2.1 采样点各层圆心坐标及基线计算 |
| 4.2.2 最小二乘圆柱度误差 |
| 4.2.3 构造搜索网格点 |
| 4.2.4 构造理想轴线并计算圆柱度误差 |
| 第5章 车轴空间直线度误差评定方法研究 |
| 5.1 空间直线度误差逼近最小包容圆柱法评定模型 |
| 5.1.1 空间直线度误差评定目标函数 |
| 5.1.2 空间直线度误差逼近最小包容圆柱法评定原理 |
| 5.2 逼近最小包容圆柱法步骤 |
| 5.2.1 测量点投影 |
| 5.2.2 测量点坐标变换 |
| 5.2.3 坐标平移 |
| 5.2.4 最小包容圆柱的逼近旋转 |
| 第6章 实验与数据分析 |
| 6.1 车轴表面数据测量 |
| 6.2 车轴圆度误差评定 |
| 6.2.1 霍夫变换 |
| 6.2.2 贝叶斯线性回归 |
| 6.2.3 确定最小包容区域圆心所在范围 |
| 6.2.4 确定准圆心位置 |
| 6.2.5 确定准控制点 |
| 6.2.6 计算圆度误差及结果分析 |
| 6.3 车轴圆柱度误差评定 |
| 6.3.1 采样点各层圆心坐标及基线计算 |
| 6.3.2 计算最小二乘圆柱度误差及构造搜索网格 |
| 6.3.3 计算圆柱度误差及结果分析 |
| 6.4 车轴空间直线度误差评定 |
| 6.4.1 测量点投影 |
| 6.4.2 测量点坐标变换 |
| 6.4.3 坐标平移 |
| 6.4.4 计算空间直线度误差及结果分析 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 全文展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学校期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）三轴数控机床在机测量系统精度提升关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 数控机床在机测量系统研究现状 |
| 1.3.2 数控机床在机测量系统误差分析与建模研究现状 |
| 1.3.3 最佳测量区及优化算法的研究现状 |
| 1.4 现阶段研究存在的问题 |
| 1.5 课题技术路线及论文总体框架 |
| 2 数控机床在机测量系统误差源分析 |
| 2.1 在机测量系统结构组成及测量原理 |
| 2.1.1 结构组成 |
| 2.1.2 测量原理 |
| 2.2 机床本体几何误差分析 |
| 2.2.1 几何误差 |
| 2.2.2 坐标测量系统误差 |
| 2.3 热误差分析 |
| 2.4 测头系统误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数控机床在机测量系统工作台误差建模及相关性分析 |
| 3.1 堆栈式工作台单向运动动态误差源分析与建模 |
| 3.1.1 误差源分析 |
| 3.1.2 理论计算 |
| 3.2 堆栈式工作台联动时角度误差相关性分析 |
| 3.3 堆栈式工作台联动时阿贝误差相关性分析 |
| 3.3.1 Y导轨的一维阿贝误差 |
| 3.3.2 X导轨的两维阿贝误差 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于瞬时旋转中心的数控机床在机测量系统综合误差建模 |
| 4.1 瞬时旋转中心的定义 |
| 4.2 瞬时旋转中心的理论确定及仿真分析 |
| 4.2.1 理论确定 |
| 4.2.2 仿真分析 |
| 4.3 在机测量系统单项误差建模、测量及预测 |
| 4.3.1 单项误差建模 |
| 4.3.2 单项误差测量 |
| 4.3.3 单项误差预测 |
| 4.4 综合误差建模 |
| 4.4.1 微分变换建模理论 |
| 4.4.2 基于瞬时旋转中心的在机测量系统综合误差建模 |
| 4.4.3 在机测量系统综合模型的简化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 三轴数控机床在机测量系统最佳测量区 |
| 5.1 最佳测量区 |
| 5.1.1 最佳测量区的定义 |
| 5.1.2 点测量误差计算模型 |
| 5.1.3 最佳测量区目标函数模型的建立 |
| 5.2 测量空间内测量误差仿真分布 |
| 5.2.1 采样点的选择 |
| 5.2.2 点测量误差仿真分布 |
| 5.3 求解最佳测量区的寻优算法 |
| 5.3.1 蚁群算法(ACO) |
| 5.3.2 遗传算法(GA) |
| 5.3.3 基于模拟退火的遗传优化算法(SA-GA) |
| 5.3.4 算法性能比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 三轴数控机床在机测量系统实验装置设计与实验验证 |
| 6.1 相关性误差实验平台的设计 |
| 6.1.1 硬件结构设计 |
| 6.1.2 电气控制系统设计 |
| 6.2 机床XY工作台动态定位误差实验验证 |
| 6.2.1 测量方案的设计 |
| 6.2.2 XY工作台动态定位误差测量实验 |
| 6.2.3 仿真与实验验证结果分析 |
| 6.3 瞬时旋转中心实验验证 |
| 6.3.1 沿X轴方向的速度测量及瞬心计算 |
| 6.3.2 沿Y轴方向的速度测量及瞬心计算 |
| 6.3.3 瞬心的简化 |
| 6.3.4 基于瞬时旋转中心的XY工作台定位误差补偿 |
| 6.4 面向点测量最佳测量区的实验验证 |
| 6.4.1 最佳测量区的实验求解 |
| 6.4.2 最佳测量区理论与实验结果对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究工作与结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）平行双关节坐标测量机误差修正技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 坐标测量系统 |
| 1.1.1 坐标测量机 |
| 1.1.2 其它测量系统 |
| 1.2 关节类坐标测量机研究现状 |
| 1.2.1 便携关节式坐标测量机 |
| 1.2.2 平行双关节坐标测量机 |
| 1.3 课题来源、研究目标及选题意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 平行双关节坐标测量机测量模型研究 |
| 2.1 平行双关节坐标测量机系统构成 |
| 2.2 便携关节式坐标测量机建模理论 |
| 2.2.1 D-H建模理论 |
| 2.2.2 广义几何误差模型 |
| 2.2.3 指数积模型 |
| 2.3 平行双关节坐标测量机建模方式 |
| 2.4 Z轴位移台误差运动测量 |
| 2.4.1 误差运动测量方法 |
| 2.4.2 实验结果与数据分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 圆光栅传感器测角误差分析与修正 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋转轴误差运动及其测量方法 |
| 3.3 阿贝原则在角度测量上的拓展应用研究 |
| 3.3.1 阿贝原则的起源与发展 |
| 3.3.2 测角阿贝误差 |
| 3.3.3 实验结果与数据分析 |
| 3.4 基于误差分析-测量-建模的测角误差研究 |
| 3.4.1 测角误差模型研究 |
| 3.4.2 光栅盘安装偏心检测 |
| 3.4.3 旋转轴径向误差运动测量 |
| 3.4.4 实验结果与数据分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 含温度因素的圆光栅传感器测角误差修正技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含温度因子的测角误差修正模型 |
| 4.2.1 傅里叶级数展开 |
| 4.2.2 BP神经网络 |
| 4.2.3 遗传算法 |
| 4.3 测角误差检测实验方案 |
| 4.4 实验结果与数据分析 |
| 4.4.1 傅里叶级数展开-遗传算法优化的BP神经网络方法 |
| 4.4.2 对比分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 平行双关节坐标测量机标定与测量精度验证 |
| 5.1 平行双关节坐标测量机标定技术研究 |
| 5.1.1 标定模型 |
| 5.1.2 结构参数计算方法 |
| 5.1.3 标定实验 |
| 5.2 平行双关节坐标测量机测量精度验证 |
| 5.2.1 坐标测量机检测标准 |
| 5.2.2 测量精度验证方案与结果 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）基于暗场散射的精密表面微小缺陷检测能力提升技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 表面缺陷相关标准及人工目视检测法概述 |
| 1.2.1 光学元件表面缺陷标准与标注方法 |
| 1.2.2 标准规定的人工目视检测法 |
| 1.3 精密表面缺陷自动化检测技术研究现状 |
| 1.3.1 基于形貌特性的表面缺陷检测技术 |
| 1.3.2 基于光学特性的表面缺陷检测技术 |
| 1.4 本论文主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 本论文主要研究内容 |
| 1.4.2 本论文主要创新点 |
| 2 精密表面缺陷暗场散射理论模型与仿真分析 |
| 2.1 典型的暗场散射精密表面缺陷检测系统 |
| 2.1.1 表面缺陷评价系统 |
| 2.1.2 表面缺陷评价系统的局限性 |
| 2.2 精密表面缺陷暗场散射理论模型研究 |
| 2.2.1 散射场的表征方法 |
| 2.2.2 划痕和麻点缺陷的散射模型 |
| 2.2.3 灰尘缺陷的散射模型 |
| 2.2.4 微粗糙表面的散射模型 |
| 2.2.5 有限孔径内的散射强度 |
| 2.3 精密表面缺陷暗场散射仿真分析 |
| 2.3.1 不同精密表面缺陷散射场仿真结果分析 |
| 2.3.2 不同孔径散射强度仿真结果分析 |
| 2.4 暗场散射表面缺陷检测系统的改进方向 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于点扫描的多通道表面缺陷检测系统及标定技术 |
| 3.1 基于点扫描的多通道表面缺陷检测系统 |
| 3.1.1 基于暗场散射的多通道检测光路 |
| 3.1.2 点扫描轨迹规划 |
| 3.1.3 基于权重均值的图像重构方法 |
| 3.2 点扫描检测系统的标定技术研究 |
| 3.2.1 系统偏差引入影响分析 |
| 3.2.2 点扫描检测系统的标定流程设计 |
| 3.2.3 实际扫描轨迹数学模型的建立 |
| 3.2.4 基于直线度和尺度约束的系统偏差标定算法 |
| 3.2.5 基于标定结果的系统调整方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于偏振特性的灰尘麻点分类技术研究 |
| 4.1 光学偏振原理 |
| 4.1.1 光学偏振理论基础 |
| 4.1.2 偏振光的数学描述 |
| 4.2 灰尘麻点偏振特征的获取方法 |
| 4.2.1 灰尘麻点偏振特性分析 |
| 4.2.2 暗场散射偏振测量系统的一般结构 |
| 4.2.3 灰尘麻点偏振特征的提取 |
| 4.3 灰尘麻点偏振特征的区分度优化方法 |
| 4.3.1 归一化Mueller矩阵样本集的建立 |
| 4.3.2 偏振特征矢量区分度的评价方法 |
| 4.3.3 最优偏振测量态的非线性优化 |
| 4.4 基于偏振特征的灰尘麻点类别判定 |
| 4.5 偏振分类方法在表面缺陷检测系统中的实现方案 |
| 4.5.1 面扫描的表面缺陷评价系统的实现方案 |
| 4.5.2 点扫描的多通道表面缺陷检测系统的实现方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于暗场散射的精密表面微小缺陷检测能力验证实验 |
| 5.1 暗场散射检测系统的标定与微小缺陷检测实验 |
| 5.1.1 实验系统布局 |
| 5.1.2 系统标定及图像重构实验结果与分析 |
| 5.1.3 微小缺陷检测实验及成像效果对比与分析 |
| 5.2 基于偏振特性的灰尘麻点分类方法验证实验 |
| 5.2.1 灰尘麻点分类验证系统的搭建 |
| 5.2.2 灰尘麻点Mueller矩阵测量结果与分析 |
| 5.2.3 最优偏振测量态的获取与分类器的建立 |
| 5.2.4 灰尘麻点分类实验与对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（7）大口径管道几何量非接触式测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 大口径管道内径、圆度及直线度测量研究现状 |
| 1.2.1 管道内径与圆度测量研究现状 |
| 1.2.2 管道直线度测量研究现状 |
| 1.2.3 已有管道内径、圆度及直线度测量技术的不足 |
| 1.3 圆度及直线度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.1 圆度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.2 直线度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.3 已有圆度及直线度误差评定算法的不足 |
| 1.4 研究的目的与意义 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 管道非接触式测量系统设计 |
| 2.1 测量系统的测量工作原理 |
| 2.1.1 测量系统的测量原理 |
| 2.1.2 测量系统相关坐标系建立 |
| 2.2 测量系统的硬件选型及程序设计 |
| 2.2.1 测量系统的总体结构 |
| 2.2.2 测量系统的硬件选型 |
| 2.2.3 测量系统的数据采集程序设计 |
| 2.2.4 测量系统的机器人程序设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 管道非接触式测量系统机器人测量姿态调整 |
| 3.1 姿态调整方案 |
| 3.2 管道轴线方向向量获取 |
| 3.3 机器人测量姿态调整 |
| 3.3.1 机器人姿态表示 |
| 3.3.2 旋转矩阵与欧拉角及四元数之间互相转化 |
| 3.3.3 机器人测量姿态调整 |
| 3.3.4 姿态调整的步骤及流程 |
| 3.3.5 机器人姿态调整控制程序设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 管道非接触式测量系统的圆度及直线度误差评定 |
| 4.1 圆度及直线度误差评定 |
| 4.1.1 圆度误差评定 |
| 4.1.2 直线度误差及评定 |
| 4.2 基于改进的鲸鱼优化算法的圆度及直线度误差评定 |
| 4.2.1 鲸鱼优化算法相关理论 |
| 4.2.2 改进的鲸鱼优化算法 |
| 4.2.3 改进的鲸鱼优化算法的步骤与流程 |
| 4.2.4 改进的鲸鱼优化算法的函数测试 |
| 4.3 改进的鲸鱼优化算法的圆度及直线度误差评定实例 |
| 4.3.1 改进的鲸鱼优化算法的圆度误差评定实例 |
| 4.3.2 改进的鲸鱼优化算法的直线度误差评定实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与结果分析 |
| 5.1 管道非接触测量系统实验平台搭建 |
| 5.2 管道内径及圆度测量实验 |
| 5.3 管道轴线直线度测量实验 |
| 5.4 机器人测量姿态调整实验验证 |
| 5.5 管道非接触式测量系统的误差来源分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
（8）机构运动综合约束误差评价与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 机构运动综合问题研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 平面及空间曲线形状误差评定研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 2 基于最小二乘方法评价轨迹曲线形状误差 |
| 2.1 平面曲线形状误差的最小二乘法评定模型 |
| 2.1.1 直线度 |
| 2.1.2 圆度 |
| 2.2 空间曲线形状误差的最小二乘法评定模型 |
| 2.2.1 球度 |
| 2.2.2 圆柱度 |
| 2.3 最小二乘法评价圆度误差的实现 |
| 2.3.1 评定模型的求解方法 |
| 2.3.2 数据仿真与分析 |
| 2.3.3 拟合效果及评定精度的讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于鞍点规划理论的平面轨迹曲线的误差评价与分析 |
| 3.1 基于鞍点规划理论误差模型的研究 |
| 3.1.1 基于鞍点规划误差评定原理 |
| 3.1.2 鞍直线误差评定模型 |
| 3.1.3 鞍圆误差评定模型 |
| 3.2 平面鞍直线误差特性分析 |
| 3.2.1 鞍直线误差的特征点 |
| 3.2.2 三位置算例 |
| 3.2.3 四位置算例 |
| 3.2.4 多位置算例 |
| 3.3 平面鞍圆误差特性分析 |
| 3.3.1 鞍圆误差的特征点 |
| 3.3.2 四位置算例 |
| 3.3.3 五位置算例 |
| 3.3.4 多位置算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于鞍点规划理论的空间轨迹曲线的误差评价与分析 |
| 4.1 基于鞍点规划理论的误差模型的研究 |
| 4.1.1 鞍球面误差评定模型 |
| 4.1.2 鞍圆柱面误差评定模型 |
| 4.2 空间鞍球面误差特性分析 |
| 4.2.1 鞍球面误差的特征点 |
| 4.2.2 五位置算例 |
| 4.2.3 六位置算例 |
| 4.2.4 多位置算例 |
| 4.3 空间鞍圆柱面误差特性分析 |
| 4.3.1 鞍圆柱面误差的特征点 |
| 4.3.2 六位置算例 |
| 4.3.3 多位置算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平面运动轨迹曲线误差极值特性分析 |
| 5.1 鞍直线误差极值特性 |
| 5.1.1 三位置特征区域 |
| 5.1.2 鞍直线误差极小值点分布规律 |
| 5.2 鞍圆误差极值特性 |
| 5.2.1 四位置特征区域 |
| 5.2.2 鞍圆误差极小值点分布规律 |
| 5.3 数据验证及分析 |
| 5.3.1 算法流程 |
| 5.3.2 多位置鞍直线误差极值点计算 |
| 5.3.3 多位置鞍圆误差极值点计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机构运动综合约束误差评定和分析系统设计 |
| 6.1 误差评定分析方案和系统结构 |
| 6.1.1 系统结构 |
| 6.1.2 系统功能模块 |
| 6.2 MATLAB的 GUI界面制作方法 |
| 6.2.1 界面设计过程 |
| 6.2.2 界面功能介绍 |
| 6.3 评定分析系统运行实例 |
| 6.3.1 平面曲线误差评定分析实例 |
| 6.3.2 空间曲线误差评定实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A:攻读硕士期间的研究成果 |
（9）面向再制造的T型导轨校直模型研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 校直方法与校直设备的研究现状 |
| 1.2.2 校直理论与校直模型的研究现状 |
| 1.2.3 校直残余应力的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基于弯曲变形理论的T型导轨校直原理分析 |
| 2.1 弹塑性力学分析的基本假设 |
| 2.2 三点弯曲校直的弹塑性力学分析 |
| 2.3 T型导轨的直线度误差检测方案 |
| 2.3.1 直线度误差检测方法 |
| 2.3.2 T型导轨的直线度误差评价标准 |
| 2.3.3 总体方案的选定 |
| 2.4 T型导轨三点弯曲校直的曲率解析模型 |
| 2.4.1 T型导轨侧弯校直的曲率解析方程 |
| 2.4.2 T型导轨顶面校直的曲率解析方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于有限差分修正的校直模型 |
| 3.1 基于有限差分法的反弯校直模型 |
| 3.1.1 有限差分法求解T型导轨弯曲回弹模型 |
| 3.1.2 梯度下降法求解有限差分侧弯校直模型 |
| 3.1.3 梯度下降法求解有限差分顶面校直模型 |
| 3.1.4 实例分析 |
| 3.2 基于有限元法和模拟退火算法的反弯校直模型 |
| 3.2.1 基于ABAQUS二次开发的T型导轨参数化建模 |
| 3.2.2 基于模拟退火算法的校直参数优化设计 |
| 3.2.3 实例分析 |
| 3.3 基于有限元数据修正有限差分模型的反弯校直模型 |
| 3.3.1 有限差分法与有限元法校直模型的对比 |
| 3.3.2 基于有限差分修正模型的反弯校直模型 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 考虑初始残余应力的T型导轨校直模型 |
| 4.1 初始残余应力场下反弯校直的理论分析 |
| 4.1.1 初始残余应力场的数学表征 |
| 4.1.2 侧弯校直的应力分布情况 |
| 4.1.3 顶面校直的应力分布情况 |
| 4.1.4 初始残余应力对校直参数的影响 |
| 4.2 侧弯校直的仿真与理论模型对比 |
| 4.2.1 侧弯校直过程的弯矩比、曲率比与回弹比的关系 |
| 4.2.2 侧弯校直曲率比C2和校直行程u2的求解 |
| 4.2.3 侧弯校直的理论残余应力分布和有限元仿真模型的对比 |
| 4.3 顶面校直的仿真与理论模型对比 |
| 4.3.1 顶面校直过程的弯矩比、曲率比与回弹比的关系 |
| 4.3.2 顶面校直曲率比C2和校直行程u2的求解 |
| 4.3.3 顶面校直的理论残余应力分布和有限元仿真模型的对比 |
| 4.4 基于LSSVM的校直模型 |
| 4.4.1 最小二乘支持向量机的基本理论 |
| 4.4.2 最小二乘支持向量机的参数寻优方法 |
| 4.4.3 材料参数的在线识别方法 |
| 4.4.4 基于GSAA-LSSVM的校直模型 |
| 4.5 实例分析与验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 校直装置与直线度检测装置 |
| 5.1.1 校直装置 |
| 5.1.2 直线度检测装置 |
| 5.2 T型导轨校直参数控制程序 |
| 5.2.1 软件开发环境和混合编程方法 |
| 5.2.2 直线度检测模块 |
| 5.2.3 校直参数计算模块 |
| 5.2.4 残余应力分析模块 |
| 5.3 三点反弯校直实验 |
| 5.3.1 实验样本处理 |
| 5.3.2 校直实验结果 |
| 5.4 残余应力测试实验研究 |
| 5.4.1 残余应力测试方法及基本原理 |
| 5.4.2 测试设备及参数设置 |
| 5.4.3 测试方案 |
| 5.4.4 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表论着、论文 |
| 致谢 |
（10）数控机床直线度保持性提升方法与技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 数控机床精度保持性评价 |
| 1.2.2 数控机床精度保持性提升方法 |
| 1.2.3 数控机床精度保持性检测 |
| 1.3 课题来源及论文主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 论文主要内容 |
| 2 数控机床精度保持性评价与关键误差源辨识 |
| 2.1 精度保持性相关定义与量化评价 |
| 2.1.1 精度保持性相关定义 |
| 2.1.2 精度保持性量化评价 |
| 2.2 影响空间位置精度保持性的关键几何误差源辨识 |
| 2.2.1 数控机床空间位置精度保持度建模 |
| 2.2.2 误差敏感度建模 |
| 2.3 典型实例分析 |
| 2.3.1 大型车铣复合机床空间位置精度保持度建模 |
| 2.3.2 几何误差检测与精度保持度计算 |
| 2.3.3 关键几何误差源辨识 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 导轨安装面直线度误差建模与分析 |
| 3.1 导轨安装面直线度误差建模 |
| 3.2 交互刚度建模与分析 |
| 3.2.1 交互刚度建模 |
| 3.2.2 交互刚度对螺栓预紧力影响分析 |
| 3.2.3 交互刚度模型的评估与验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 面向直线度保持的基础件预紧工艺优化 |
| 4.1 机床基础件优化预紧工艺制定 |
| 4.1.1 基础件预紧工艺分析 |
| 4.1.2 基础件优化预紧工艺 |
| 4.2 螺栓预紧顺序约束关系建模与合理预紧序列制定 |
| 4.2.1 螺栓预紧顺序约束关系模型 |
| 4.2.2 合理螺栓预紧顺序的判断与制定 |
| 4.3 基于粒子群——遗传算法的螺栓预紧序列优化方法 |
| 4.3.1 粒子的表达与适应度函数 |
| 4.3.2 粒子位置与速度的更新策略 |
| 4.3.3 螺栓预紧序列优化流程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 面向直线度保持的床身预紧综合实验与应用 |
| 5.1 实验设置 |
| 5.2 面向直线度保持的床身优化预紧工艺计算 |
| 5.2.1 适应度函数制定 |
| 5.2.2 交互刚度计算 |
| 5.2.3 床身优化预紧工艺计算 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 交互刚度分布状态分析 |
| 5.3.2 导轨安装面直线度误差模型验证 |
| 5.3.3 床身优化预紧工艺评估 |
| 5.4 面向直线度保持的基础件预紧工艺的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 床身导轨安装面直线度误差在线监测与分析 |
| 6.1 床身导轨安装面直线度误差在线监测方法 |
| 6.1.1 床身导轨安装面变形预测 |
| 6.1.2 待定参数修正 |
| 6.1.3 床身导轨直线度误差计算 |
| 6.2 直线度误差监测系统 |
| 6.2.1 应变片布置策略 |
| 6.2.2 无线应变监测系统 |
| 6.2.3 软件界面 |
| 6.3 实验验证与分析 |
| 6.3.1 实验条件 |
| 6.3.2 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 企业标准 |
| 附录B 精度检测报告 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error（论文参考文献）
- [1]基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究[J]. 张伟,韩宗旺,程祥,荣伟彬,郑宏宇. 光学精密工程, 2021(09)
- [2]机床在机测量系统圆面测量最佳测量区辨识方法[D]. 张宇. 安徽理工大学, 2021(01)
- [3]光幕式动车车轴形状误差检测及评估方法研究[D]. 王立彬. 吉林大学, 2021(01)
- [4]三轴数控机床在机测量系统精度提升关键技术研究[D]. 李莉. 安徽理工大学, 2021(02)
- [5]平行双关节坐标测量机误差修正技术研究[D]. 贾华坤. 合肥工业大学, 2021(02)
- [6]基于暗场散射的精密表面微小缺陷检测能力提升技术研究[D]. 吴凡. 浙江大学, 2020(02)
- [7]大口径管道几何量非接触式测量关键技术研究[D]. 许高齐. 安徽工程大学, 2020(04)
- [8]机构运动综合约束误差评价与分析[D]. 黄力峰. 景德镇陶瓷大学, 2020(01)
- [9]面向再制造的T型导轨校直模型研究[D]. 毛慧俊. 苏州大学, 2020(02)
- [10]数控机床直线度保持性提升方法与技术[D]. 吴嘉锟. 大连理工大学, 2019(08)