基于Kalman Filter-GM理論的數(shù)控機(jī)床熱誤差建模研究.pdf

1、隨著“中國(guó)制造2025”計(jì)劃的提出，我國(guó)開(kāi)始實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)三步走戰(zhàn)略。而數(shù)控機(jī)床作為工業(yè)母機(jī)，在制造業(yè)中占有重要的地位，因此提高數(shù)控機(jī)床精度是非常有意義的。提高數(shù)控機(jī)床精度方法之一就是對(duì)數(shù)控機(jī)床誤差進(jìn)行建模分析和補(bǔ)償，這篇論文主要圍繞著數(shù)控機(jī)床的誤差測(cè)量和建模分析來(lái)寫。在數(shù)控機(jī)床各種誤差源中，熱誤差是數(shù)控機(jī)床等精密加工機(jī)械的最大誤差源之一。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究者的研究?jī)?nèi)容，本文搭建了數(shù)控機(jī)床主軸熱誤差研究平臺(tái)，主要從熱誤差測(cè)量、溫度敏感點(diǎn)選擇、

2、建模和模型對(duì)比驗(yàn)證分析四個(gè)方面展開(kāi)敘述，具體如下：
　　（1）首先搭建數(shù)控機(jī)床熱誤差測(cè)量平臺(tái)，然后通過(guò)模糊聚類分析和灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)數(shù)控機(jī)床熱誤差測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化選擇，確保數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性，為接下來(lái)的建模收集和分析數(shù)據(jù)。
　?。?）基于卡爾曼濾波-灰色模型理論（Kalman Filter-GM）建模，能夠有效地減少噪聲對(duì)觀測(cè)值的影響，這樣就可以得到觀測(cè)值比較好的估計(jì)，從而確?；贙alman Filter-GM的數(shù)控機(jī)床熱誤

3、差的有效建模；在建立模型過(guò)程中，相比傳統(tǒng)的最小二乘法估計(jì)參數(shù)，這種方法更加穩(wěn)健，因此這種模型相對(duì)于傳統(tǒng)的建模來(lái)說(shuō)較好；
　　（3）文中的殘差修正模型是通過(guò)模擬值與建模數(shù)據(jù)建立的，這種方法可以讓預(yù)測(cè)效果更好；基于卡爾曼濾波方法通過(guò)迭代變形數(shù)據(jù)分別構(gòu)建了幾個(gè)灰色模型，然后通過(guò)數(shù)據(jù)融合的方法把這幾個(gè)灰色模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，最終得到了預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的最佳估計(jì)值。
　?。?）基于Kalman Filter-GM所建立的數(shù)控機(jī)床熱誤差模型，與