深水多功能管道作业机具为水下特种作业机具,该机具一次装夹,完成去除管道表面防腐层、钻孔、切断管道、管端内/外倒角和去除管道焊冠6种作业。机具装夹时,刀盘回转中心与管道圆心客观存在定心误差,导致管端倒角去除毛刺作业时吃刀量误差动态变化,误差较大时出现打刀现象。针对该问题,基于三点定圆原理,提出采用3套激光测距传感器自动测量管道圆心相对刀盘回转中心偏差的测量方法,推导了刀位点吃刀量动态误差数学模型,完成了样机陆上自动控制倒角吃刀量性能试验。试验验证了定心误差测量方法及吃刀量误差控制的有效性,解决了机具水下作业时,管端倒角作业吃刀量变化大、出现打刀的关键技术难题,为机具水下安全作业提供了技术保障。

动态测量是被测参数处于动态情况下的测量,这时系统的内部状态、结构和动态特性在受到干扰时随时间变化而变化,将产生测量误差.由于这种动特性,动态测量误差是未知的,为了得到较高的测量准确度采用实时误差修正技术是一种较好的途径.本文采用灰色模型进行预测修正得到很好的效果.

为了建立高精度的三坐标测量机相关性动态误差修正模型,应用偏最小二乘回归法和支持向量机研究动态误差混合建模方法,分析了三坐标测量机的动态误差来源及特点,介绍了偏最小二乘回归法和支持向量机的基本原理及算法,编制了相应的混合建模软件。应用双频激光干涉仪设计了测量机动态误差实验装置,进行了相应的误差分离实验。应用偏最小二乘法确定测量机动态误差主要影响因素,得出坐标变量y、z和x是主要影响因素、测量速度v是次要影响因素的结论。结合主要影响因素分析结果,应用支持向量机和动态误差实验数据建立了测量机的空间动态误差模型,并进行比对和验证,应用混合建模方法建立的修正模型精度可以达到±0.02μm,高于未利用偏最小二乘法±0.75μm的建模精度,完全可以用于三坐标测量机相关性动态误差的高精度建模。

应用球杆仪检测机床的动态误差,提高机床几何精度,优化NC驱动参数.