逐次逼近法评定自由曲线的轮廓度误差

自由曲线的轮廓常用离散点来表示,而不是已知的数学方程,评定其轮廓度误差非常困难.采用三次样条函数拟合出被测物体的轮廓曲线,并建立了评定线轮廓度误差的精确数学模型,提出一种用逐次逼近思想来评定平面自由曲线的轮廓度误差的方法.该方法能自动实现被测轮廓与理论轮廓之间的位置调整,在得出形状误差的同时得到位置误差,而且是一种符合最小区域原则的评定方法.实验证明,该方法能精确的计算出自由曲线的轮廓度误差.     

基于NURBS控制点重构的加工误差在机测量方法

在基于在机测量结果的基础上,提出新的获得自由曲面加工误差的方法,对曲面的面轮廓度误差进行评定.该方法利用在机测量加工曲面上少量测点的坐标数据,通过重构NURBS曲面控制点拟合加工曲面.考虑求解优化问题的适应性,利用最速下降法优化计算加工曲面到理论曲面的距离,获得曲面的加工误差,对曲面的面轮廓度误差进行评定.采用该方法在NURBS曲面工件上进行实验验证.结果表明,基于在机测量NURBS曲面控制点重构的方法能够有效、快速地进行自由曲面加工误差的分析和评定.     

一种评定平面线轮廓度误差的新方法

提出了一种基于遗传算法和自适应的计算平面线轮廓度误差的新方法。该方法满足最小条件原理，它利用样条插值函数拟合理论轮廓，并在评定过程中能自动地实现被测轮廓与理论轮廓之间的适应性调整，从而能够分离并消除被测轮廓与其测量基准之间的位置误差对轮廓误差评定结果的影响，在遗传优化中获得全局最优解。这种算法简单明确，具有精度高、收敛速度快、易于计算机程序实现、易于推广应用等特点。     

多随机变量响应面法在结构可靠性分析中的应用

基于样条函数拟合曲面响应面法,给出确定实验点和拟合响应面的方法,提出一种适用于响应面的一次二阶矩优化算法.算例表明,所提出的拟合曲面响应面算法具有使用简单和计算精度高的特点.     

复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究

本文作者介绍一种非接触式CCD三维数据测量仪,可对具有复杂轮廓的漫反射曲面进行测量、获取表面轮廓的三维数据.文中介绍了该仪器的测量原理、微机控制系统和误差分析.     

基于双三次B样条曲面亚像元图像插值方法

亚像元动态成像技术是实现遥感器高分辨、小型化的有效方法.将双三次B样条曲面插值方法应用于亚像元动态成像,利用待插值点周围邻域范围内16个像素点做一张B样条曲面,取曲面中点的值作为待插值点的像素值.文中推导了双三次B样条曲面插值亚像元图像的插值算式,对所提方法进行了计算机仿真研究,并与其他几种常用插值方法进行了性能比较,结果表明,本文算法得到的高分辨率图像效果更佳.     

基于遗传算法的圆柱度误差评定方法

建立了圆柱度误差最小区域评定的目标函数,并利用遗传算法对目标函数进行寻优.所建立的目标函数基于圆柱度误差最小区域定义,可以评定空间任意位置圆柱度误差的最小区域解,对测点无特殊要求.通过计算验证,该函数利用改进的遗传算法可以精确搜索到理想轴线的矢量方向并计算出圆柱度误差最小区域解,且计算结果稳定.该算法还可以推广用于圆柱轴线为基准的其它形位误差评定.     

基于数字模型的复杂曲面测量原理和技术

依据复杂曲面测量中球形测头的中心轨迹与被测曲面之间互为等距曲面的关系,用双三次B样条曲面建立了描述测头中心轨迹曲面的数字模型。该模型可以按给定精度要求逼近测头中心轨迹曲面。同时提出了一种测头半径三维补偿原理及实施技术,进行了精度分析,最后给出了测量实例。     

基于激光三角法的圆柱度误差评定研究

针对能源电力系统中的圆柱体零部件测量设备不能满足工件快速测量和测量效率不足等问题,提出了一种基于激光三角法测量技术的复杂曲面测量系统.通过测量系统采集零部件表面数据,利用Matlab软件建立数学模型并设计算法,对采集的数据进行分析处理,得到圆柱度评定误差,并与三坐标测量机所测数据的评定结果进行比较.结果表明:该系统保证...     

空间曲线轮廓误差实时估算与补偿方法研究

为提高复杂轮廓线的加工精度,提出一套轮廓误差实时估算及误差补偿算法.该算法通过当前刀位点数据,建立局部搜索的曲线实时轮廓误差模型,结合数控机床伺服控制系统,利用数控插补器输出位置,采用Z变换预测各运动轴在下一时刻的输出值并估算其轮廓误差,运用泰勒级数求解各运动轴的补偿值,并将其送入伺服系统输入端,从而实现加工过程中轮廓误差的实时补偿.以空间直线、圆柱螺旋线和B样条曲线为例,构建其轮廓误差模型并进行仿真分析,最后对“S”形B样条曲线进行实验验证.结果表明,该方法能有效地控制空间曲线的轮廓误差.     

基于遗传算法的散乱数据点的NURBS曲面拟合与优化

将遗传算法与散乱数据点的NURBS曲面拟合优化问题有机结合,根据反求得到的控制顶点生成NURBS曲面并利用遗传算法对曲面进行优化,使曲面在满足给定容差和光顺度的条件下,能用较少的控制顶点来表达.给出此类问题的遗传因子和评价函数,计算出曲面的控制顶点及与其对应的权因子.通过数值仿真验证了此方法对于简化拟合曲面表述的有效性.     

基于区域分割与约束逼近的二次曲面重建

从散乱数据中有效地分离出特征与约束是表达原始产品设计意图的关键.基于点的连通性及同一特征曲面数据点估算法矢、曲率的相似性,并在特征曲面拟合误差控制下实现了空间散乱数据二次曲面数据的自动分离;应用二次曲面的几何参数表达建立了二次曲面整体约束逼近的最优化数学模型,将几何约束情况下的二次曲面重建转化为数学模型的求解,使重建的CAD模型可有效再现二次曲面之间的几何约束.工程应用实例表明:该方法稳定可靠,可显著提高反求工程CAD建模效率及重建模型精度.     

Robustness and precision evaluation of the form error of micro-structured surfaces using real coded genetic algorithm

To obtain the form error of micro-structured surfaces robustly and accurately, a form error evaluation method was developed based on the real coded genetic algorithm (RCGA). The method employed the average squared distance as the matching criterion. The point to surface distance was achieved by use of iterative method and the modeling of RCGA for the surface matching was also presented in detail. Parameter selection for RCGA including the crossover rate and population size was discussed. Evaluation results of series simulated surfaces without form error show that this method can achieve the accuracy of root mean square deviation (Sq)less than 1 nm and surface profile error (St)less than 4 nm. Evaluation of the surfaces with different simulated errors illustrates that the proposed method can also robustly obtain the form error with nano-meter precision. The evaluation of actual measured surfaces further indicates that the proposed method is capable of precisely evaluating micro-structured surfaces.     

导弹天线罩内廓型面测量与重构技术的研究

导弹天线罩的电性能指标是决定瞄准精度的主要因素之一，为改善天线罩电性能，研制专用修磨机床对天线罩内廓面进行精密修磨。如何精确测量并重构出天线罩的内廓型面，建立精密加工基准，为实现天线罩精密修磨必须首要解决的关键问题。针对天线罩内廓型面的特点，采用等弦高法获取测量型值点，并尖用基于最小二乘法的双三次B样条方法重构出测量及加工后的内廓型面。研究结果表明，该方法可快速精确地实现天线罩内廓型面的测量与重构。     

导弹天线罩内廓型面测量与重构技术的研究

导弹天线罩的电性能指标是决定瞄准精度的主要因素之一,为改善天线罩电性能,研制专用修磨机床对天线罩内廓面进行精密修磨.如何精确测量并重构出天线罩的内廓型面,建立精密加工基准,是实现天线罩精密修磨必须首要解决的关键问题.针对天线罩内廓型面的特点,采用等弦高法获取测量型值点,并应用基于最小二乘法的双三次 B 样条方法重构出测量及加工后的内廓型面.研究结果表明,该方法可快速精确地实现天线罩内廓型面的测量与重构.     

样条插值与低通滤波结合的凸轮测量廓线拟合法

本文从理论上阐述了凸轮廓线二阶导数连续光滑的必要性，采用了三次样条插值与低通数字滤波结合的一种新的拟合法保证了凸轮测量廓线二阶导数连续与光滑性。文中还给出了与上述相应的实例．     

基于数据拟合的模型重构和误差分析

在逆向工程技术研究和应用中,基于测量数据的数据拟合与误差分析,对于产品质量验证与产品优化设计具有直接的指导意义.以某齿轮齿廓测绘数据为基础,在MATLAB中分别采用了样条函数插值方法和多项式拟合方法实现齿轮齿廓曲线的重构,对函数插值与数据拟合进行了比较,并根据产品误差分析与验证的需要,运用数学统计方法获得产品误差数据,为产品原型误差分析和数据验证提供了有效的计算方法.     

利用样条函数的图象边缘精确定位算法研究

本文介绍了一种基于Ｂ样条函数的局部曲面拟合技术检测图象边缘的算法。图象中的边缘点定义为梯度方向上的二阶导数的过零点，能够得到精确的边缘信息，对目标定位和识别具有重要意义。实验表明：该算法具有良好的抑制噪声特性，能够较好地去除伪边缘，运行速度快。