【摘要】： 加工尺寸的預(yù)報(bào)建模是進(jìn)行機(jī)械加工質(zhì)量在線監(jiān)控的必要條件，也是實(shí)現(xiàn)加工誤差預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制的關(guān)鍵技術(shù)。因此，不斷探索具有高精度和高速度、適用于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的新型預(yù)報(bào)建模技術(shù)是非常必要的。 本文從機(jī)械加工過程的動(dòng)態(tài)特征出發(fā)，對(duì)幾種常用的加工尺寸預(yù)報(bào)模型的適用性進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上提出了三種適用于不同應(yīng)用場(chǎng)合的加工尺寸在線建模預(yù)報(bào)方法。 針對(duì)灰色GM(1，1)模型對(duì)尺寸序列隨機(jī)項(xiàng)反映不靈敏，預(yù)報(bào)精度不足的問題，根據(jù)灰色模型建模原理，重點(diǎn)分析了模型維數(shù)和背景值對(duì)改善GM(1，1)模型預(yù)報(bào)精度的作用，，通過引入背景值參數(shù)，給出了GM(1，1)模型背景值的一般表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，提出了GM(1，1)模型的優(yōu)化問題，建立了以平均絕對(duì)預(yù)報(bào)誤差最小為目標(biāo)的GM(1，1)模型維數(shù)與背景值參數(shù)的優(yōu)化模型，并根據(jù)該優(yōu)化問題的特點(diǎn)，采用遺傳算法實(shí)現(xiàn)模型維數(shù)與背景值參數(shù)的優(yōu)化。用Matlab編制了相應(yīng)的軟件。 為進(jìn)一步提高GM(1，1)模型的預(yù)報(bào)精度，研究了GM(1，1)模型殘差修正算法。通過分析GM(1，1)模型殘差序列的動(dòng)態(tài)特征，根據(jù)時(shí)間序列組合預(yù)報(bào)的建模理論，提出了一種基于灰色模型與時(shí)間序列模型的GM(1，1)-AR組合預(yù)報(bào)模型，其中用GM(1，1)模型對(duì)加工尺寸進(jìn)行等維遞補(bǔ)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)，用離線建立的AR模型對(duì)GM(1，1)模型殘差進(jìn)行在線預(yù)報(bào)和修正。 研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加工尺寸非線性預(yù)報(bào)建模問題。針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)尺寸序列趨勢(shì)項(xiàng)反應(yīng)不靈敏的問題，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與GM(1，1)模型的GM(1，1)-ANN組合預(yù)報(bào)模型，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)GM(1，1)模型殘差進(jìn)行非線性預(yù)報(bào)和修正，以進(jìn)一步提高組合模型的適用性。 采用遺傳算法對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)進(jìn)行了離線優(yōu)化。為提高遺傳算法的收斂速度，采用了實(shí)數(shù)編碼法、正態(tài)變異算子、穩(wěn)態(tài)遺傳算法，改進(jìn)了期望值選擇法，提 出一種匹配群體規(guī)�？勺兊倪x擇策略。用BC編制了相應(yīng)的軟件。 在數(shù)控車床上連續(xù)加工了一批試件，利用試件外圓車削尺寸的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì) 提出的三種建模方法進(jìn)行了應(yīng)用分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，GM＊＊）優(yōu)化模型與標(biāo)準(zhǔn) GM＊＊）模型相比，模型誤差減小3 0％以上，GM＊＊卜ANN與GM （卜AR組合模 型與標(biāo)準(zhǔn)GM＊＊）模型相比，其模型誤差均減小50％以上，表明三種預(yù)報(bào)模型均具 有較高的精度。 在保持 GM＊＊）模型快速建模性能的前提下，通過優(yōu)化、組合提出了三種用于 機(jī)械加工尺寸在線建模的新型預(yù)報(bào)模型。根據(jù)其相應(yīng)的建模機(jī)理，GM＊萬優(yōu)化模 型適用于一般加工過程的尺寸序列預(yù)報(bào)建模，兩種組合預(yù)報(bào)模型適用于具有強(qiáng)隨 機(jī)干擾下的加工尺寸預(yù)報(bào)建模，其中GM＊，l卜ANN組合模型也是對(duì)復(fù)雜非線性加 工過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控的一種有效方法。此外，本文的研究結(jié)果對(duì)其它領(lǐng)域的預(yù)報(bào) 建模問題亦有借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TH164

【引證文獻(xiàn)】

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1 陸彥超;;數(shù)控切割機(jī)切割效果及加工尺寸誤差分析[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年13期

2 董輝,趙剛,單忠臣,陳杰遠(yuǎn);基于灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的零件尺寸精度的組合預(yù)報(bào)[J];應(yīng)用科技;2005年06期

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1 丁寧;外圓縱向智能磨削研究[D];吉林大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2642509