文档介绍：摘要理论和算法,提出一种新型的等弦高差数据采样算法——中间三点比较判别法,提高了基于模糊—春峡刂撇呗陨杓屏搜蛊磕:狿复合控制器,通过合理地选自由曲面零件在工业领域的应用只益广泛,特别是能源、航天、国防等重大工程中的一些关键零部件,呈现大型不规则曲面的特征。集测量、处理和加工控制于一体的数字化加工方法是解决这一类零件制造难题的有效途径,三维曲面跟踪测量和数字化仿形加工是其中至关重要的环节。本文构建了一种开放式体系结构的数字化仿形控制系统平台,并对接触式曲面跟踪测量的原理及若干关键技术进行了理论和仿真实验研究。在综述和剖析了开放式数字化仿形控制系统特征的基础上,设计和构建了以工业计算机屯ㄓ霉ひ到涌诳ㄎ:诵牡挠布教ā8莞孟低车闹鞴δ芎透ㄖδ芤求,规划设计了软件总体布局和功能模块组织层次。基于多媒体定时技术,在教ㄉ贤瓿闪耸凳笨刂品桨浮Sτ眉坦子技术,高效地实现了控制系统的管理和调度机制。应用集成开发工具,编写了系统的主程序和界面管理程序。介绍了三维仿形仪的原理、结构及其放大倍率的校准过程,研究了曲面跟踪测量的采样处理算法的精度。择控制器来有效调节径向速度所对应的控制电压,提高了压偏量的控制精度和跟踪测量过程的平稳性。为了提高仿形系统的位量控制精度,设计了基于刂破鞯奈恢每刂票栈方峁梗采用遗传算法对问辛擞呕擞肕抡娉绦蚧竦昧死硐氲腜优化参数。控制系统的阶跃响应仿真结果证实了此方法的实用性。关键词:数字化仿形控制;曲面跟踪测量:键盘钩子技术;模糊—春峡刂疲灰糯算法大近理喝搜妒е俾畚
,.—,;籺.
篋篕大连理。捍笱妒б谅畚..籗篎·籊
髀课题背景及意义机械工业是国民经济的支柱性产业,它为国民经济各部门提供必需的技术装备。随着世界产业格局的调整和制造业全球化趋势的不断加剧,中国已日益成为世界制造业的中心。同时,现代科学技术的迅猛发展使制造技术早已突破了传统意义上的机械加工范畴,逐步形成了集机械、信息、电子、材料和管理等科学为一体的先进制造技术领域【”。先进制造技术是当今科技发展最活跃的领域之一,己成为国际间科技经济竞争的主战场。进入新世纪,我的良机,也遭遇到入世后激烈市场竞争所带来的压力。我国要跻身世界制造强国之列,就必须大力发展先进制造技术,不断提高自主创新能力和适应市场变化的能力。二十世纪九十年代初,随着计算机技术和测试技术的发展及应用,逆向工程技术逐渐成为先进制造技术领域的一个重要研究方向。逆向工程最初起源于航空航天和汽车工业,之后迅速扩展到其它工业领域。逆向工程通过数字化测量技术获取产品模型表面的几何数据,经过离散数据处理和曲面重构等环节,在计算机中构造出产品的三维实体数学模型。所构造的数学模型既可用来指导产品的改型设计,又可用来生成数控加工所需的指令数据。逆向工程对产品的修改、再设计及制造过程起着连接作用T谏杓朴胫造中引入逆向工程可形成一个包括设计、制造、检测的快速闭环反馈系统,加快产品的开发进度,提高生产效率和产品质量。世界各国在经济技术发展中应用逆向工程消化吸收他国先进技术的经验给人们有益的启示。逆向工程作为掌握技术的一种手段,可使产品研制周期缩短百分之四十以上,极大提高了生产率。因此研究逆向工程技术,对我的提高具有重要意义。近年来,航空、航天、造船、汽车和模具等工业呈现出快速增长的发展态势,同时其对产品功能及外形的要求也日益提高,使得自由曲面零件在现代工业中的地位越来越突出,而自由曲面零件的设计和生产就离不开逆向工程技术的应用。自由曲面数字化测量技术是逆向工程中的关键技术之一,其目的是在足够的控制精度下合理地获取产品模型的空间几何数据,为建立数学模型提供充分和可靠的数据来源【俊Q芯孔杂汕媸化测量方法及其控制技术,是逆向工程的一项基础性工作,同时也是自由曲面零件设计和制造过程中尚未得到圆满解决的技术难题。数控仿形加工系统作为数字化测量技术应用的典型系统之一,在一定程度上解决了数字化测量原理和采集控制等技术问题,并且提供了一个集数字化测量和数控加工为一体的高效率、多功能的系统平台【俊N夜壳人近理搜妒е衤畚
曲面测量技术的研究现状所使用的具有数字化仿形功能的数控机床,其配备的数字化测量装置和控制系统大多数还是采用国外的产品。国内的许多科研机构和企业也为开发实用和高档的数控及数字化仿形系统做了大量工作,并在过去的十几年里取得了一些的研究成果。然而,随着计算机技术和智能控制理论的不断发展,原有的国产数控仿形系统在许多技术性能上都落后于国外的同类产品,从而使国产数控仿形系统在市场竞争中处于劣势。要加快国产数控仿形系统技术升级的速度,就必须从高性能系统平台构建、开放式系统功能规划、数字化测