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

1、隨著“中國制造2025”計劃的提出，我國開始實施制造強國三步走戰(zhàn)略。而數(shù)控機床作為工業(yè)母機，在制造業(yè)中占有重要的地位，因此提高數(shù)控機床精度是非常有意義的。提高數(shù)控機床精度方法之一就是對數(shù)控機床誤差進行建模分析和補償，這篇論文主要圍繞著數(shù)控機床的誤差測量和建模分析來寫。在數(shù)控機床各種誤差源中，熱誤差是數(shù)控機床等精密加工機械的最大誤差源之一。根據(jù)國內(nèi)外研究者的研究內(nèi)容，本文搭建了數(shù)控機床主軸熱誤差研究平臺，主要從熱誤差測量、溫度敏感點選擇、

2、建模和模型對比驗證分析四個方面展開敘述，具體如下：
　?。?）首先搭建數(shù)控機床熱誤差測量平臺，然后通過模糊聚類分析和灰色關(guān)聯(lián)分析對數(shù)控機床熱誤差測溫點進行優(yōu)化選擇，確保數(shù)據(jù)的有效性和準確性，為接下來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觀測值的影響，這樣就可以得到觀測值比較好的估計，從而確保基于Kalman Filter-GM的數(shù)控機床熱誤

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