基于微分进化算法的平面度误差评定.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术NO．122013年l2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2013文章编号：1001—2265(2013)12—0018—03基于微分进化算法的平面度误差评定术王东霞，温秀兰，汪凤林(南京工程学院自动化学院，南京211167)摘要：为实现最小区域平面度误差准确评定，提出了一种基于种群优化的微分进化算法。同其他平面度误差评定方法相比，该算法具有简单灵活、效率高、搜索能力强、鲁棒性好、控制参数少等特点。该优化算法包含种群初始化、变异、交叉、选择等步骤，能快速实现对目标函数的全局优

2、化搜索。依照ISO标准，从平面度最小区域解决方案定义出发，给出了微分进化算法实现平面度误差目标函数数学模型建立方法。最后通过多个实验及与不同评价方法对同一平面的平面度误差评定结果进行比较，验证了微分进化算法用于平面度误差评定的快速收敛性、高稳定性和有效性，适宜于对高精度平板准确快速评定。关键词：智能计算；微分进化；平面度误差；最小区域法中图分类号：TH701文献标识码：AADifferentialEvolutionaryAlgorithmforFlatnessErrorEvaluationWANGDong—xia，WENXiu-lan，WANGFeng—lin(Automation

3、Department，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract：Adifferentialevolutionaryalgorithm(DE)basedonpopulationoptimizationisproposedtoimplementpreciseevaluationoftheminimumzoneflatnesserrors．Comparedwithothermethods，itissimplicity，goodflexibility，eficient，robustandlesscontrolpara

4、meters．Thisoptimizationalgorithmcontmnspopulationinitialization，mutation，crossover，andselectionandcanquicklyrealizetheglobaloptimizationsearchforobjectivefunction．Then，theobjectivefunctioncalculationmodelofplanarerroraredeveloped，whichdirectlyoriginatefromthedefinitionofminimumzonesolutionandc

5、onforlTltotheISOstandard．Finally，therapidconvergence，highstabilityandeffectivenessoftheproposedDEalgo—rithmareconfirmedthoughtheexperimentalevaluatedresultsbycomparingwithdifferentevaluationmethods．Itissuitableforthehighprecisionflatfastevaluation．Keywords：intelligentcomputation；differentialev

6、olutionary；flatnesseror；minimumzonesolution虽然最小二乘法是几何误差评定的最广泛应用的方0引言法之一，它容易实现、计算高效，常常被应用在坐标平面是构成实体零件的最重要几何元素之一，测量机中。但是，最小二乘法不能满足最小区域条它不仅是众多测量的基准面，而且也是构成许多机件，不符合ISO标准，容易导致形状误差的过估计和械产品工作台的基本要素，如机床的平面导轨、工作好工件的废弃。台等，而且常作为检测的基准面，平面度误差的为了获得最小区域解，多年来一直有学者致力大小对产品的质量及寿命至关重要，因此对平面度于这方面的研究。MurthyandAbdin

7、提出了一种简误差进行高效准确的评定具有重要的实用价值。在单搜索技术。FukudaandShimokohbe应用极大极当前的工业实践中，平面度误差的评定遵循几何公小近似方法寻求最小区域解，Wangl7J，Kanada和Su．差的表示与解释标准。美国国家标准协会(ANSI)尺zuki应用了统一线性逼近技术实现最小区域解。寸与公差标准Y14．5提出形状误差评定必须参考Hermann_9提出借助计算几何方法求解平面度误差。一个理想的几何特征。ISO标准建议形状误差的求解平面度