本文關(guān)鍵詞：船用柴油機氣缸套非接觸在線檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著船舶工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)對于船用柴油機氣缸套的加工完成后采用傳統(tǒng)的接觸式進行檢測已經(jīng)無法滿足現(xiàn)狀,對于氣缸套的高精度高效率檢測已經(jīng)迫在眉睫。船用柴油機氣缸套的檢測的重要指標(biāo)包括幾何誤差和外部尺寸。本文結(jié)合現(xiàn)下大直徑回轉(zhuǎn)類工件的在線檢測的現(xiàn)狀,針對大直徑為船用柴油機氣缸套,研究并開發(fā)一套智能化、自動化、方便快捷的非接觸式在線檢測系統(tǒng),測量精度可達到0.005mm。該檢測系統(tǒng)采用微軟公司的VisualBasic.NET進行編程,以基恩士公司提供的高精度激光位移傳感器進行數(shù)據(jù)采集,通過MathWorks公司開發(fā)的軟件MATLAB進行數(shù)據(jù)處理,將傳感器、數(shù)控立車、計算機集成在一起的氣缸套在線檢測系統(tǒng)。本文研究的重點內(nèi)容如下:(1)針對國內(nèi)船用柴油機氣缸套的檢測現(xiàn)狀,結(jié)合大直徑回轉(zhuǎn)類工件在線測量的基本原理,根據(jù)氣缸套在線檢測過程中的需求,提出氣缸套在線檢測系統(tǒng)總體的設(shè)計方案,包括軟件設(shè)計和硬件設(shè)計。(2)規(guī)劃氣缸套在線檢測的硬件構(gòu)成以及布置,通過硬件設(shè)計分析系統(tǒng)針對幾何誤差和外部尺寸的采樣方案,并分析傳感器的關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)。(3)基于非線性規(guī)劃的理論基礎(chǔ),并結(jié)合多維有約束非線性優(yōu)化的經(jīng)典解法,建立基于多維有約束非線性規(guī)劃算法的氣缸套幾何誤差的數(shù)學(xué)模型。(4)采用VisualBasic.NET進行系統(tǒng)開發(fā),在數(shù)據(jù)處理時采用MATLAB混合編程技術(shù),建立了人機交互界面和系統(tǒng)各模塊。(5)對直徑為?500mm,長度為1800mm左右的船用柴油機氣缸套進行現(xiàn)場試驗,分析本在線檢測計算結(jié)果,對比非線性規(guī)劃算法和最小二乘法計算精度,將本系統(tǒng)的結(jié)果與三坐標(biāo)測量機的結(jié)果進行比較,分析誤差來源,給出誤差控制的方法。
【關(guān)鍵詞】：船用柴油機氣缸套 非接觸在線檢測 非線性規(guī)劃 混合編程 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-23
• 1.1 課題背景及意義15-16
• 1.2 大直徑工件測量技術(shù)16-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 幾何誤差的評定18-20
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 論文課題來源與研究內(nèi)容20-22
• 1.4.1 課題來源20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-21
• 1.4.3 章節(jié)安排21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 船用柴油機氣缸套在線檢測系統(tǒng)的硬件組成23-32
• 2.1 氣缸套在線檢測需求分析23-24
• 2.1.1 氣缸套在線檢測概述23
• 2.1.2 在線檢測對象23-24
• 2.2 CMOS激光位移傳感器24-27
• 2.2.1 內(nèi)部技術(shù)25
• 2.2.2 技術(shù)參數(shù)25-27
• 2.2.3 通訊接27
• 2.3 船用柴油機氣缸套在線檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計27-29
• 2.3.1 船用柴油機氣缸套在線檢測系統(tǒng)組成27-28
• 2.3.2 激光位移傳感器的安裝28-29
• 2.3.3 其他設(shè)備布置29
• 2.4 在線檢測的采樣方案29-30
• 2.5 外部尺寸在線檢測裝置30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于非線性規(guī)劃問題的幾何誤差數(shù)學(xué)模型建立32-44
• 3.1 最小二乘法評定的數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.1.1 最小二乘法的基本原理32
• 3.1.2 幾何誤差的數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.2 非線性規(guī)劃問題35-38
• 3.2.1 非線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型35-36
• 3.2.2 理論基礎(chǔ)36-37
• 3.2.3 非線性規(guī)劃問題的求解37-38
• 3.3 多維約束非線性優(yōu)化的經(jīng)典解法38-40
• 3.3.1 拉格朗日乘子法38-39
• 3.3.2 序列無約束極小化法39
• 3.3.3 近似規(guī)劃法39-40
• 3.3.4 MATLAB求解40
• 3.4 基于多維約束非線性規(guī)劃算法的幾何誤差數(shù)學(xué)模型建立40-43
• 3.4.1 直線度數(shù)學(xué)模型建立40-41
• 3.4.2 圓度數(shù)學(xué)模型建立41-42
• 3.4.3 圓柱度數(shù)學(xué)模型建立42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 船用柴油機氣缸套在線檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)44-62
• 4.1 軟件開發(fā)平臺介紹44-47
• 4.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)47-49
• 4.2.1 軟件功能及架構(gòu)47-48
• 4.2.2 軟件總體流程48-49
• 4.3 軟件界面設(shè)計49-53
• 4.4 系統(tǒng)模塊設(shè)計53-61
• 4.4.1 數(shù)控程序生成模塊53
• 4.4.2 系統(tǒng)通訊模塊53-56
• 4.4.3 數(shù)據(jù)采集模塊56-57
• 4.4.4 混合編程模塊57-60
• 4.4.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 船用柴油機氣缸套在線檢測試驗與誤差分析62-71
• 5.1 船用柴油機氣缸套在線檢測試驗62-63
• 5.2 試驗結(jié)果分析63-66
• 5.2.1 非線性規(guī)劃算法與最小二乘法、最優(yōu)函數(shù)法對比63
• 5.2.2 三坐標(biāo)及與本測量裝置測量結(jié)果比較63-66
• 5.3 在線檢測系統(tǒng)誤差分析66-70
• 5.3.1 檢測系統(tǒng)誤差來源66-67
• 5.3.2 數(shù)控立車定位誤差67
• 5.3.3 傳感器誤差67-69
• 5.3.4 綜合誤差69
• 5.3.5 誤差控制69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的項目77-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 馮占軍;王磊;羅顯光;;基于激光傳感器的工件外徑尺寸檢測系統(tǒng)[J];電子測量與儀器學(xué)報;2007年06期

2 江巨源;;利用坐標(biāo)變換求最小區(qū)域圓柱度誤差的電算方法[J];計量技術(shù);1988年06期

3 馬為清;李小娜;胡端陽;王峰麗;;船用柴油機技術(shù)發(fā)展及加工設(shè)備需求[J];金屬加工(冷加工);2012年12期

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本文編號：840941