最小条件下一般二次曲面轮廓度误差的评定.pdf

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1、第35卷第8期仪器仪表学报V01．35No．82014年8月ChineseJournalofScientificInstrumentAug．2014最小条件下一般二次曲面轮廓度误差的评定木王宇春，孙和义，唐文彦，田思庆，武俊丽(1．哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院哈尔滨150001；2．佳木斯大学信息电子技术学院佳木斯154007)摘要：为准确、快速地评定任意位姿的一般二次曲面轮廓度误差，提出以改进粒子群算法(IPSO)和角度分割逼近法为基础的最小区域评定方法。首先，提出角度分割逼近法计算的所有测量点与一般二次曲面的距离，并以其中最大值作为任意位姿二次曲面方程拟合算法的

2、目标函数。其次，结合模型中目标函数的特点，提出以最优化解析法思想、自然选择和杂交结合PSO算法的新IPSO算法解决误差评定模型的优化问题。实验采用上述方法对某抛物面天线进行评定，与最小二乘算法(I_SM)、标准PSO算法的结果和进化曲线等进行比较，同时比较商用软件sA的评定结果。结果表明结合PSO、最优化分析法思想、角度分割逼近法的新方法可更快速、准确地解决任意位姿的二次曲面轮廓度误差评定问题。关键词：改进粒子群算法(IPSO)；角度分割逼近法；二次曲面轮廓度误差；最小区域法中图分类号：TB92TH161文献标识码：A国家标准学科分类代码：410．55Evaluating

3、generalquadricprofileerrorbasedonleastconditionprincipleWangYuchun，SunHeyi，TangWenyan，TianSiqing，WuJunli(．HarbinInstituteofTechnology砌，Harbin150001，China；2．JiamusiUniversity，Jiamusi154007，China)Abstract：Inordertoevaluateprofileerrorofgeneralquadricinanypositionandorientationaccuratelyandr

4、apidly，anevaluatingmethodbasedonImprovedParticleSwarmOptimization(IPSO)andanglesubdivisionapproximatingalgorithmwiththerequirementsofthemini—malzoneisproposed．First，anglesubdivisionapproximatingalgorithmisproposedtocalculatethedistancesbetweenmeasuredpointsandgeneralquadric．Theminimalmaxi

5、muminthedistancesistakenastheobjectfunctionofthequadricfittingoptimization．Second，ParticleSwarmOptimization(PSO)improvedbytheideaofoptimizedanalyticalmethod，naturalselectionandcrossoverisproposedtosolvetheoptimizationintheerorevaluationmodelaccordingtothecharacteristicsoftheobjectivefunct

6、ion．Inexperiment，aparabolicantennawasevaluatedwiththeabovemetllod，comparedtotheresultsandtheevolutioncurveofleastsquaresmethod(LSM)，PSOandthecommercialsoftwareSA．TheresultsshowthatthemethodcombinedwithIPSOandanglesubdivisionapproximatingalgorithmcansolvetheprofileerrorevaluationofgeneralq

7、uadricmorerapidlyandaccurately．Keywords：IPSO；anglesubdivisionapproximatingalgorithm；quadricprofileerror；leastzonemethod存在困难，如空间一般二次曲面和测量点的距离；最小条1引言件下一般二次曲面拟合问题』，即求取笛卡尔坐标系下如式(1)的一般二次曲面，不全为零的方程系数。二次曲面是现代工业中重要的几何要素，其评定技F(x，Y，)=all+a22Y+0”+2a12xy+术应用广泛。根据ISO1101，最小条件是评定