评定二次曲面轮廓度误差的角度分割逼近法-论文.pdf

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1、第22卷第6期光学精密工程V()I．22NO．6OpticsandPrecisionEngineeringJun．20142014年6月文章编号1004—924X(2014)06—1606—07评定二次曲面轮廓度误差的角度分割逼近法王宇春一，孙和义，唐文彦，姜重然，田思庆。(1．哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001；2．佳木斯大学，黑龙江佳木斯154007)摘要：提出一种基于角度分割逼近算法和粒子群算法计算二次曲面轮廓度误差的最小区域评定方法来准确评定任意位姿的二次曲面轮廓度误差。首先，给出了能够实现角度分割逼近算法的两条前提假设；

2、基于假设，给出了更合理的算法网格布局递推公式。根据曲面轮廓度误差的定义建立了误差评定的精确模型。然后，采用角度分割逼近法求取测点到拟合二次曲面轮廓的距离；通过粒子群算法，以所有的点与二次曲面距离中的最大值为适应度值拟合出二次曲面一般方程，并实现被测轮廓与理论轮廓位置的匹配。最后，采用上述方法对某抛物面天线进行了评定，并与参数分割法、SMX—Insight和最小二乘法进行比较。实验结果显示：该方法测得的天线轮廓度误差为0．6598mm，比其它方法准确。结论表明：基于角度分割算法能够更有效地评定任意位姿二次曲面轮廓度误差，计算准确、迅速，而

3、且无需确定待分割区域。关键词：二次曲面；曲面轮廓度误差；角度分割法逼近；最小区域法中图分类号：TB92；TP391文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20142206．1606AnglesubdivisionapproachalgorithmforconicoidprofileerrorevaluationWANGYu—chunl，2，SUNHe—yi，TANGWen-yan*，JIANGChong—ran。，T1ANSi—qing(1．HarbinInstituteofTechnology，Harbin15001，China

4、；2．JiamusiUniversity，Jiamusi154007，China)*Correspondingauthor，E-mail：tangwy@hit．edu．cnAbstract：AmethodbasedonanglesubdivisionapproachalgorithmandParticleSwarmOptimization(PSO)wasDroposedtoevaluateconcicoidprofileerroraccuratelyinanypositionandorientationwiththerequiremen

5、toftheminimalzone。TWOhypotheseswereproposedtorealizetheanglesubdivismnapproachalgorithm．Accordingtothehypotheses，arecursionformulaformorereasonablegirddmgwasgiven．Then，anaccurateevaluatingmodelwasestablishedaccordingtothedefinitionofconicoidDrofileerror．Theanglesubdivisi

6、onapproachalgorithmwasadoptedtOcalculatethedistancebetweenmeasurementpointsandfittingquadricsurface．ThepositionbetweenmeasuredprofileandtheoreticalDrofilewasmatchedthroughfittingthegeneralquadricsurfaceequation．Aparaboloidantennawase—valuatedbytheabovemethodinanexperimen

7、t，andtheresultswerecomparedwiththoseotparame—tersubdivisionapproachalgorithm，SMX—InsightandLeastSquareMethod(LSM)．Experimentalre—suitsindicatethattheprofileerroriS0．6598mmmoreaccuratethanthatofothermethods·lhere一收稿日期：2013—08—13；修订日期：2013—10—21．基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(No．125

8、31711)；工信部技术基础“十二五”科研项目；黑龙江省教育厅课题资助项目(No．12511556)第6期王宇春，等：评定二次曲面轮廓度误差的角度分割逼近法sultsshowthatanglesubdivi