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基于支持向量回歸機的數(shù)控機床幾何誤差元素建模研究

周恒飛; 葉文華; 郭云霞; 梁睿君; 章婷 南京航空航天大學機電學院; 南京210016

摘要：針對數(shù)控機床幾何誤差元素建模時面臨的誤差樣本數(shù)據(jù)少且呈非線性的問題,研究在小樣本數(shù)據(jù)集非線性回歸分析中具有獨特優(yōu)勢的支持向量回歸機,并基于此建立數(shù)控機床幾何誤差元素的預測模型。分析現(xiàn)有幾何誤差檢測中常用的九線法所存在的測量選點難和計算累積誤差等問題,提出增加每條測量線垂直方向直線度的測量和修正誤差項計算模型的改進方法。以高斯徑向基核函數(shù)為支持向量回歸模型的核函數(shù),運用交叉驗證法,選取合適的模型參數(shù),求解凸二次規(guī)劃問題,進而建立幾何誤差元素的預測模型。以QLM27100–5X五軸龍門機床X軸為例,基于改進的九線法進行測量辨識得到幾何誤差樣本數(shù)據(jù),然后分別基于支持向量回歸機和最小二乘法建立幾何誤差元素預測模型,對比兩個模型的預測精度,結(jié)果顯示,前者的預測均方差值MSE為0.0238,小于后者的0.072,驗證了支持向量回歸模型在小樣本集下具有更高的預測精度。

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