[发明专利]基于多元投影寻踪聚类的机床热误差建模方法

权利要求书

1.一种基于多元投影寻踪聚类算法的数控机床热误差建模方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）机床温度场与热变形检测实验；（2）多元投影寻踪聚类模型的建立与参数计算；（3）热误差补偿系统的设计、开发；（4）模型的预测性能测试。

2.根据权利要求1所述的数控机床热误差建模方法，其特征在于，所述的机床温度场与热变形检测实验，是指：利用温度传感器对热误差源信号进行检测，并对温度信号进行A/D转换；利用位移传感器对机床主轴在径向的热变形误差进行检测，并对位移信号进行A/D转换。

3.根据权利要求1所述的数控机床热误差建模方法，其特征在于，所述的多元投影寻踪聚类模型的建立与参数计算，通过以下步骤实现：（1）以对机床热变形影响较大的关键热源的温度值作为模型输入，以机床热变形误差作为模型输出，基于多元投影寻踪聚类理论建立机床的热误差模型；（2）选取机床温度场与热变形检测实验结果中的32个样本；（3）以20个热源的温度值作为输入变量，以热变形误差值作为输出变量，代入模型进行训练，最终确定模型参数。

4.根据权利要求1所述的数控机床热误差建模方法，其特征在于，所述的热误差补偿系统的设计、开发，通过以下步骤实现：（1）将20个关键热源的温度值及热变形误差信号经过信号处理单元后经串口送入PC；（2）应用多元投影寻踪聚类算法建立机床热误差模型；（3）将模型嵌入DSP；（4）补偿值经并口送入机床数控系统。

5.根据权利要求1所述的数控机床热误差建模方法，其特征在于，所述模型测试，通过以下步骤实现：（1）用位移传感器对机床主轴径向的热变形误差进行测量；（2）用最小二乘回归与多元投影寻踪聚类方法同时对误差值进行预测；（3）分别应用最小二乘模型与多元投影寻踪聚类模型进行补偿实验。