大型復(fù)雜曲面船體外板成形工藝參數(shù)自學(xué)習(xí)專家系統(tǒng).pdf

1、船體外板水火彎板成形技術(shù)，線加熱成形主要依然依靠工人經(jīng)驗(yàn)手工完成，這種方式不但效率很低，而且加工質(zhì)量波動(dòng)較大;由于船板面積和曲度較大、耗費(fèi)時(shí)間計(jì)算船體外板成形狀態(tài)信息的時(shí)間較長、特定成形狀態(tài)下火工參數(shù)類型復(fù)雜不一、影響外板成形的因素過多和現(xiàn)有水火彎板智能加工系統(tǒng)對(duì)大區(qū)率板材工藝參數(shù)預(yù)報(bào)失真，這都嚴(yán)重阻礙現(xiàn)代化造船的發(fā)展。以上問題中，國內(nèi)外研究中已經(jīng)解決了水火彎板工藝參數(shù)與外板收縮量關(guān)系模型的建立問題、曲度較小的曲面匹配及火路預(yù)報(bào)問題，仍

2、然存在以下問題:大曲度外板的三維擬合問題、火路類型預(yù)報(bào)及精準(zhǔn)三維火路位置預(yù)報(bào)問題，沒有得到很好的解決，本文主要針對(duì)以上未解決的問題進(jìn)行深入研究并開發(fā)專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大曲率板材成形的全過程自動(dòng)化火路預(yù)報(bào)。
　　針對(duì)三大未解決問題，主要工作如下:(1)研究國內(nèi)外船體外板曲面的描述、展開、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換及匹配技術(shù)、火路預(yù)報(bào)算法以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法在工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究。(2)研究不同坐標(biāo)系下大曲率曲面三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)，解決了測量曲面與企業(yè)Tribo

3、n系統(tǒng)成形曲面坐標(biāo)系的統(tǒng)一問題，為專家系統(tǒng)后續(xù)曲面匹配等工作做鋪墊;(3)研究同一坐標(biāo)系下成形曲面與測量曲面之間的差異及其三維匹配技術(shù)，解決檢測曲面與成形曲面的擬合問題，為專家系統(tǒng)判斷大曲率曲面是否成形提供依據(jù)，即解決三維匹配問題;(4)研究大曲率曲面成形狀態(tài)描述參數(shù)與火路布置類型之間的關(guān)系，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)兩者關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得專家系統(tǒng)能夠識(shí)別特定成形狀態(tài)的大曲率板材，并預(yù)報(bào)出唯一的火路類型。(5)研究大曲率板材橫向火路類型、縱向火

4、路類型及扭曲火路類型的三維位置預(yù)報(bào)技術(shù)，解決了精準(zhǔn)三維火路位置信息預(yù)報(bào)問題。(6)最后開發(fā)了專家系統(tǒng)軟件完成上述功能。
　　本課題針對(duì)以上提出的三大問題，本文提出了成形描述參數(shù)及其參數(shù)的量化方法和測量曲面與成形曲面擬合方法判斷曲面是否達(dá)到成形并研究曲面描述參數(shù)與火路類型機(jī)器學(xué)習(xí)算法，最后也提出了較為具體的三維火路位置信息的預(yù)報(bào)算法。課題的研究提高了專家系統(tǒng)火路預(yù)報(bào)位置準(zhǔn)確度，加快船舶加工自動(dòng)化作業(yè)水平，為國防軍事的發(fā)展起到積極的推