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时间:2020-06-20
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1、2014年8月机床与液压Aug.2014第42卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.42No.15DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.15.030自由曲面的高精度匹配技术研究陈岳坪,靳龙,李书平,宋世柳,陈艺(1.广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室,广西柳州545006;2.柳州市产品质量监督检验所,广西柳州545001)摘要:研究自由曲面的高精度匹配技术。采用两步法即粗匹配和精匹配对曲面匹配进行逐步求精:采用微分进化算法进行粗匹配,获得下一步精匹配迭代过程的初始点,解决了迭代最近点算法(ICP)存在的容易收敛于局
2、部最优点的问题,并克服了遗传算法收敛速度较慢的缺陷;基于最小二乘准则和最小条件原则,分别采用单纯形法和坐标轮换法循环计算进行精匹配,同时对设计变量进行尺度变换,改善了优化设计数学模型的性态。以VisualC++6.0为开发工具,编程实现了自由曲面的高精度匹配。运行实例表明,上述算法是可行和有效的。关键词:自由曲面匹配;微分进化法;最小二乘准则;最小条件原则;尺度变换中图分类号:TP391.7文献标识码:A文章编号:1001—3881(2014)15—118—5StudyonHighAccuracyMatchingTechnologyofFree-formSurfaceCHENYue
3、ping,JINLong,LIShuping,SONGShiliu,CHENYi(1.GuangxiKeyLaboratoryofAutomobileComponentsandVehicleTechnology,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,LiuzhouGuangxi545006,China;2.LiuzhouProductQualitySupervisionTestingInstitute,LiuzhouGuangxi545001,China)Abstract:Thehighaccuracymatchingtechnologyo
4、ffree—formsurfacewasstudied.Thetwo—stepsurfacematchingmethod,i.e.theroughmatchingstepandtheaccuratematchingstep,wasusedtoobtainhigheraccuracyresults.Intheroughmatchingstep,thedifferentialevolutionmethod,whichcouldavoidthelocalconvergenceofiterativeclosestpoint(ICP)methodandovercomethedraw—back
5、oflowconvergencerateofgeneticalgorithm,wasputforwardtoobtaininitialpoints,whichwouldbeusedinthenextaccuratematchingstep.Basedontheleastsquarecriterionandtheleastconditionprinciple,thesimplexmethodandthecoordinatealternationmethodwerepresentedtoobtainthebestmatchingresult,respectively.Toimprove
6、thebehaviorofthemathematicalmodel,ascaletransformwasdonewiththedesignvariables.WiththedevelopmenttoolVisualC++6.0.acomputerprogramwasimplementedtore—alizethehighaccuracymatchingoffree—formsurface.Anexperimentwasconductedtoverifythevalidityandfeasibilityofthesealgo—rithms.Keywords:Free—formsurf
7、acematching;Differentialevolutionmethod;Leastsquarecriterion;Leastconditionprinciple;Scaletransfornl近年来,国内外学者对自由曲面匹配的算法做了前,迭代最近点算法(IterativeClosestPoint,ICP)大量的研究工作。曲面匹配主要应用在两个方在曲面匹配中得到了广泛使用。但是ICP算法常常收面:(1)根据三坐标测量机的检测结果,对加工曲敛于局部最优点,若迭代初
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