數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償模型穩(wěn)健性理論分析及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、作為衡量國(guó)家制造業(yè)和綜合國(guó)力水平的標(biāo)志，高檔數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代工業(yè)中的地位日益加重。在機(jī)床多種誤差源中，熱誤差在機(jī)床總誤差重的比重可達(dá)到40％～70％，因此，控制并削弱熱誤差對(duì)提高精密機(jī)床的精度非常重要。國(guó)內(nèi)外研究表明，熱誤差補(bǔ)償技術(shù)重點(diǎn)圍繞著溫度敏感點(diǎn)選擇、熱誤差建模和補(bǔ)償?shù)热齻€(gè)方面給予研究。雖然目前已有比較完善的理論體系和補(bǔ)償實(shí)施技術(shù)，但仍然存在一些影響其廣泛應(yīng)用、且亟需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題，如溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化過(guò)程中溫度變量之間的共線性影響以及

2、模型預(yù)測(cè)穩(wěn)健性不足等。
　　針對(duì)上述熱誤差補(bǔ)償技術(shù)的缺陷，從溫度敏感點(diǎn)選擇、熱誤差建模和補(bǔ)償?shù)确矫嫣岢隽讼嚓P(guān)理論和方法，并對(duì)由Leaderway V-450機(jī)床獲得的大量數(shù)據(jù)給予了充分分析，最后進(jìn)行了熱誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。論文主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)提出了一種數(shù)控機(jī)床穩(wěn)健性熱誤差建模方法，將以灰色關(guān)聯(lián)度為核心的溫度敏感點(diǎn)優(yōu)化方法和以主成分回歸分析為核心的建模算法配合使用，共同對(duì)溫度敏感點(diǎn)優(yōu)化所需遵循的大權(quán)重、低耦合和少布

3、點(diǎn)策略進(jìn)行處理，既簡(jiǎn)化了測(cè)點(diǎn)優(yōu)化的復(fù)雜度，又有效地提升了模型的預(yù)測(cè)精度和穩(wěn)健性。
　　2)采用傳統(tǒng)的模糊聚類(lèi)結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度的溫度敏感點(diǎn)優(yōu)化算法，對(duì)全年分季度的機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)給予了研究，闡述了該方法選擇出的溫度敏感點(diǎn)存在變動(dòng)性特征及其對(duì)模型精度影響。
　　3)研究了多元線性回歸算法、時(shí)間序列分布滯后和主成分回歸算法的模型精度和穩(wěn)健性特征，并總結(jié)得到三種模型在熱誤差建模補(bǔ)償中的適用范圍。另外，提出了基于主成分回歸分析的分布滯后模