基于人工鱼群与几何混合优化的圆度误差评定算法

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1、第45卷第4期2013年8月空航University天大学ofAeronautics报stronauticsV01．45No．4Aug．2013基于人工鱼群与几何混合优化的圆度误差评定算法叶明唐敦兵赵转萍许东京(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘要：为快速、精确地评定圆度误差，提出了一种改进的人工鱼群与几何混合优化算法求解圆度误差评定问题。该方法将优化算法与几何方法相结合，首先利用改进人工鱼群算法获得最小包容区域的参考圆心，再根据参考圆心结合几何方法获得全局唯一的最小包容区域圆心，实现圆度误差的精确评定。通过在经典人工鱼群

2、算法中引入变异机制，对算法中的聚群、觅食和追尾行为加以改进，有效提高了鱼群算法的优化效率和稳定性。实验及仿真结果表明，改进的人工鱼群混合优化算法与遗传算法、经典鱼群等算法相比，在进行圆度误差评定时，收敛速度快，且计算结果稳定性好。关键词：圆度误差；评定；鱼群算法；几何方法中图分类号：TB92文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)04一0526一06EValuationofCircularityErrorBasedonHybridImproVedArtificialFishSwarmandGeometricAlgorith

3、mY0^彳i以g，Tk咒gD“726ing，Z^口oZ^Mn咒户i咒g，X“Do扎gJi竹g(CoIlegeofMechanicalandE1ectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Inordertoevaluatecircularityerroraccuratelyandefficiently，ahybridimprovedartificialfishswarmandgeometrical

4、gorithm(HI—AFSA)ispresented．Combiningoptimizationalgorithmwithgeo—metricmethod，themethodfirstobtainsthereferencecentreofminimumzonecirclethroughimprovedAFSAalgorithm，thenusesthegeometricmethodtogettheuniqueglobeoptimalsolutionbyreferencecentre．Amutationmechanismisapplied

5、inclassicAFSAalgorithm．Theconvergencespeedandpreci—sionoftheartificialfishswarmalgorithmareincreasedthroughimprovingthebehaviorofartificialfish．Finally，theexperimentresultsshowthatcomparedwiththegeneticalgorithmandtheclassicartificialfishswarmalgorithm，theproposedhybrido

6、ptimizationalgorithmisfeasibleandefficientfortheeValua—tingcircularityerror．Keywords：circularityerror；evaluation；artificialfishswarmalgorithm；geometricmethod圆度误差是机械零件及其互换性的重要指标，在评定机械零件产品质量中起着重要作用。圆度误差的评定方法有4种：最小区域法(Minimumzonecircle，MZC)，最小外接圆法(Minimumci卜cumscribedcircle

7、，MCC)，最大内接圆法(MaXi—muminscribedcircle，MIC)和最小二乘法(Least—squarescircle，LSM)。圆度误差的评价中，最常用的方法是LSM[1]，但只有MZC符合ANSI和ISO标准。对于基于MZC的圆度误差评定问题，圆度误差值是圆心坐标与半径的非线性函数，目前基金项目：国家自然科学基金(50875076)资助项目；江苏省杰出青年基金(SBK201210111)资助项目；南京航空航天大学基本科研业务费专项科研(Ns2012102)项目资助。收稿日期：2012一08一04；修订日期：2013一

8、04—22通信作者：唐敦兵，男，教授，博士生导师，E．mail：d．tang@nuaa．edu．cn。学A＆航噜京№甜南dmOT●y第4期叶明，等：基于人工鱼群与几何混合优化的圆度误差评定算法527主要采用