[发明专利]基于天牛须搜索算法的空间圆柱度误差评定方法

权利要求书

1.基于天牛须搜索算法的空间圆柱度误差评定方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤1：确定被测零件，通过三坐标测量机获取零件的空间圆柱测量数据；

步骤2：建立空间圆柱度的误差评定数学模型；

步骤3：读取测点数据，带入到空间圆柱度的误差评定数学模型，对天牛须搜索算法进行初始化；

步骤4：天牛须搜索算法迭代求解；

步骤5：判断终止条件，判断迭代次数是否满足最大迭代次数，如果满足，则计算终止，如果没有满足，则返回步骤4；

步骤6：迭代终止后的适应度函数值即为测点的空间圆柱度误差。

2.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索算法的空间圆柱度误差评定方法，其特征在于：空间圆柱度是圆柱相对于理想圆柱的偏差量，即包容所有测点的最小圆柱，所述步骤2中空间圆柱度的误差评定数学模型建立过程为：

建立空间圆柱度理想轴线待评定表达式：

式中：(l,m,n)为待评定圆柱体轴线方向；

(x₀,y₀,z₀)为以(l,m,n)为法线，过坐标原点作平面与待测圆柱体轴线所形成的交点；

(x,y,z)为实际点；

随机测点P_i(x_i,y_i,z_i)，(其中i＝1，2...k₀,k₀为测点个数)到待测圆柱度的理想轴线距离公式：

式中：P_i(x_i,y_i,z_i)为随机测点；

r_i为P_i到待测圆柱度的理想轴线距离；

A＝(y_i-y₀)×n-(z_i-z₀)×m；

B＝(z_i-z₀)×l-(x_i-x₀)×n；

C＝(x_i-x₀)×m-(y_i-y₀)×l；

测点到理想轴线的最小距离和最大距离之差即为两同轴圆柱面的半径差，即目标函数为：

f＝min(max(r_i)-min(r_i)) (3)

式中：f为目标函数。

3.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索算法的空间圆柱度误差评定方法，其特征在于：所述步骤3中天牛须搜索算法初始化具体包括以下参数设定：变步长参数Eta，天牛两须间距离d0，天牛步长step，常数c，迭代次数n，问题维度D，随机初始解x＝rands(D，1)，式中：x为D-1内的随机初始值；rands为随机函数。

4.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索算法的空间圆柱度误差评定方法，其特征在于：所述步骤4中天牛须搜索算法迭代过程为：

计算天牛左须坐标为：

X_L＝x+d₀*dir/2 (4)

计算天牛右须坐标为：

X_R＝x-d₀*dir/2 (5)

式中：dir＝rands(D，1)；dir为D-1内的随机值；d₀为天牛两须间距离；x为随机初始解；

计算天牛左须的气味强度，即函数适应度值：

Fleft＝f(X_L) (6)

计算天牛右须的气味强度，即函数适应度值：

Fright＝f(X_R) (7)

采用变步长法计算天牛下一步要走的位置：