基于多尺度分析的圆度误差在线检测研究

论文摘要

本文采用多尺度分析方法对影响圆度误差在线检测精度的关键技术问题进行了深入地研究,并对适合圆度误差在线检测条件的误差分离技术进行了探讨。针对复杂的圆度误差在线检测信号的消噪滤波问题,提出了时域、频域相结合的多尺度消噪滤波算法;针对圆度误差评定问题,提出了多尺度遗传免疫优化算法,建立了圆度误差优化评定数学模型,并实现了圆度误差的统一评定;提出了基于改进反向法的误差分离方法用于分离圆度误差在线检测系统的主轴回转误差。本文的研究结果提高了圆度误差在线检测精度,保证了在线检测结果的有效性。所提算法具有普遍应用价值,可推广到其它形位误差检测领域。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 圆度误差检测的国内外研究现状
• 1.2.1 圆度误差检测方法国内外研究现状
• 1.2.2 圆度误差分离技术国内外研究现状
• 1.2.3 圆度误差评定方法国内外研究现状
• 1.2.4 多尺度分析方法国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 基于激光三角法的圆度误差在线检测系统
• 2.1 系统硬件组成
• 2.2 系统检测原理
• 2.2.1 传感器测距原理
• 2.2.2 在线检测系统检测原理
• 2.3 系统数据处理流程
• 2.4 对比验证检测方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 圆度误差信号的多尺度消噪滤波研究
• 3.1 中值滤波和下采样
• 3.2 卡尔曼滤波
• 3.3 小波包多尺度阈值消噪滤波
• 3.3.1 小波包基本原理
• 3.3.2 小波包多尺度消噪滤波算法
• 3.4 时频结合多尺度消噪滤波算法流程
• 3.5 实验和实验结果分析
• 3.5.1 滤波时间的影响因素
• 3.5.2 滤波效果的影响因素
• 3.5.3 时频结合多尺度滤波效果
• 3.6 本章小结
• 第4章 圆度误差在线检测的误差分离技术研究
• 4.1 改进反向法的误差分离原理
• 4.2 圆度误差在线检测中的误差分离技术研究
• 4.2.1 基于IRM 的误差分离方法和误差分离原理
• 4.2.2 基于误差分离技术的圆度误差在线检测过程
• 4.2.3 检测中的其它问题
• 4.3 实验验证
• 4.3.1 传感器标定
• 4.3.2 在线检测误差分离实验
• 4.4 本章小结
• 第5章 圆度误差评定的多尺度遗传免疫优化算法研究
• 5.1 人工免疫优化算法
• 5.2 多尺度遗传免疫优化算法
• 5.2.1 多尺度分析思想
• 5.2.2 多尺度遗传免疫优化算法的建立
• 5.3 实例计算
• 5.3.1 MSGIA 基本设定
• 5.3.2 优化评定实验结果
• 5.4 本章小结
• 第6章 基于MSGIA 的圆度误差统一评定
• 6.1 最小二乘圆法
• 6.1.1 LSCM 圆度误差评定数学模型
• 6.2 最小外接圆法
• 6.2.1 MCCM 圆度误差评定数学模型
• 6.2.2 MCC 成立的判断方法
• 6.2.3 MCCM 圆度误差的多尺度遗传免疫优化评定
• 6.2.4 实例计算
• 6.3 最大内接圆法
• 6.3.1 MICM 圆度误差评定数学模型
• 6.3.2 MIC 成立的判断方法
• 6.3.3 MICM 圆度误差的多尺度遗传免疫优化评定
• 6.3.4 实例计算
• 6.4 最小区域圆法
• 6.4.1 MZCM 圆度误差评定数学模型
• 6.4.2 MZC 成立的判断方法
• 6.4.3 MZCM 圆度误差的多尺度遗传免疫优化评定
• 6.4.4 实例计算
• 6.5 切比雪夫拟合圆法
• 6.5.1 CHBCM 圆度误差评定数学模型
• 6.5.2 实例计算
• 6.6 综合实验结果
• 6.7 本章小结
• 第7章 轴线直线度误差的最小区域评定
• 7.1 轴线直线度误差评定数学模型
• 7.1.1 用最小二乘法确定初始基准线
• 7.1.2 轴线直线度误差的最小区域评定
• 7.2 最小区域轴线直线度误差的多尺度遗传免疫优化评定
• 7.2.1 多尺度优化模型及参数设定
• 7.2.2 MSGIA 的优化评定过程
• 7.3 实例计算
• 7.4 本章小结
• 第8章 全文总结
• 8.1 研究工作总结
• 8.2 论文创新点
• 8.3 今后工作展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表论文
• 致谢
• 摘要
• Abstract