4种圆度误差评定方法分析

介绍了圆度误差评定的4种方法:最小区域法、最小二乘法、最小外接圆法和最大内切圆法.研究了4种评定方法的判别准则,分别建立数学模型进行理论推导.在深入研究基础上,采用Visual C++编程加以实现算法.利用美国OGP公司研制的"flash2000"影像测量仪对光滑环规工件进行5次重复测量,应用4种算法分别计算结果,并进行结果比对.实验结果表明,4种方法都能较好地实现圆度误差评定,其中最小区域法圆度评定的准确性相对较高.     

圆度误差的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法评定精度之比较

目的在于寻找符合最小条件的圆度误差评定方法。首先详细介绍圆度误差评定的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法的算法模型与实现方法;然后,在三坐标测量机上对被测圆进行采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法对给定圆进行误差评定。结果表明,最小包容区域法评定精度最高,最优函数法评定精度次之,最小二乘法评定精度较低。     

二次插值鲸鱼优化算法在圆柱度误差评定中的应用

为了进一步提高圆柱度误差评定的精度和计算收敛速度,以国际标准中的最小区域原则为准,建立并求解圆柱度误差的测量模型,在标准鲸鱼优化算法的基础上,对其进行改进,设计一种二次插值鲸鱼优化算法,最后,通过圆柱度测量数据,对算法进行仿真和测试,证明算法在圆柱度误差的评定精度和收敛速度上有了进一步的提高。     

最小区域法评定圆度误差的程序设计技术

介绍了最小区域法判别准则和最小区域法快速精确求解圆度误差的基本思想,设计了用最小区域法评定圆度误差的程序设计技术。利用本文所述的程序设计技术,依据最小区域法快速精确求解圆度误差的基本思想,能够设计出最小区域法评定圆度误差的软件,实现三坐标测量数据的圆度误差评定。     

基于区域搜索的圆度误差评定方法

针对最小二乘法评定圆度误差存在的非线性方程组求解困难、线性化处理后的最小二乘法对测量采样点的布置特殊要求难以满足等问题,提出了基于区域搜索的圆度误差评定方法,阐述了方法的原理与实现步骤,并进行了实际圆度误差的对比测量与评定.结果表明,此方法简便易行,评定精度比最小乘法提高4.16%.     

激光内径测量系统参数校正及算法优化

基于激光位移扫描的大尺寸内径测量系统中,测量数据存在多个系统误差参数并易受到粗大误差的影响.在分析该系统工作原理的基础上,分析了测量传感器安装倾斜误差和回转臂偏心误差,并提出了相应的校正补偿方案.针对动态测量、管壁划痕、斑迹等引入的粗大误差对测量数据的最小二乘圆拟合精度影响较大的问题,提出了一种剔除粗大误差的方法:根据最小平方中值法构建基准圆,剔除孤立点,再用最小二乘法拟合,实验结果表明该算法的精度优于直接最小二乘法5倍.     

微分进化算法在圆度误差评定中的应用

为了精确快速计算圆度误差,提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤,建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性,进行了大量实验并与多种算法进行对比,证实了方法的评定结果不仅小于最小二乘法及标准遗传算法评定结果,精度高,而且计算结果稳定,运算速度快。实验表明:微分进化算法用于最小区域圆度误差评定有较强的自适应能力、快速全局收敛性和高稳定性,适于对高精度圆度误差的快速评定。     

改进区域搜索算法评定圆度误差

针对圆度误差评定方法中传统区域搜索算法存在很多无效搜索点的问题，提出了改进区域搜索算法(IZS),该算法引用阿基米德曲线特性改进搜索区域，简化搜索点数，提高计算效率。给出了圆度误差最小区域，最小外接和最大内切法的数学计算模型，并具体阐述了该算法的实现过程。最后通过实验对比GA,SA和PSO算法，发现IZS算法计算速度更快，精度更高；对比传统搜索算法(RZS、PZS),计算得到的精度相同的条件下(即1.282 6μm),IZS算法仅需要搜索78个点。应用于实践中，将提升回转类零件圆度误差的检测效率。     

基于α-壳的圆度误差评定无关点删除算法

采用最小区域圆法进行圆度误差评定时，圆度误差的最终评定结果取决于位于最小区域圆上的采样点的坐标，而与其它点无关。删除圆度误差测量中的这些无关点可有效降低圆度评定算法的计算复杂度。将计算几何中α-壳的概念应用于圆度误差评定过程中；提出了一种在保证评定结果正确的前提下圆度评定中无关点的删除准则和删除算法；实验证明，本文提出的方法可有效删除圆度评定过程中的无关点。     

基于极坐标测量的圆度误差评定算法

提出一种利用极坐标测量数据求解圆度误差的网格搜索算法,其原理是在最小二乘圆心周围按一定规则布置一系列的极坐标网格点,依次以各网格点为理想圆心计算所有测点的半径值,通过比较这些半径值,实现最小区域法、最小外接圆法和最大内接圆法的圆度误差精确评定。详细叙述了算法求解圆度误差的过程和步骤,给出了数学计算公式及程序流程图。试验结果表明,该算法可有效、正确地评定圆度误差。