大型龙门式自动铺丝机空间误差建模及参数辨识

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第3期北京时间：

作者：郑成淦, 于杰保, 张立, 吴剑波, 程亮

单位：浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室

摘要：为减小复合材料自动铺丝机定位误差,改善复合材料铺放成型质量,提出了大型龙门式自动铺丝机空间误差建模及参数辨识方法。首先分析了龙门自动铺丝机空间拓扑结构及几何误差组成要素,基于多体系统理论分别建立了自动铺丝机理论与实际运动学模型,进而获得了自动铺丝机末端空间误差模型;然后采用三阶切比雪夫多项式为基函数描述与位置有关的几何误差(PDGE),确定含待定误差参数的空间误差分量,建立自动铺丝机空间误差参数识别优化目标函数,采用Levenberg-Marquardt算法(LM算法)求解该无约束非线性最小二乘优化问题,获得了162项误差模型参数;最后通过测量铺丝机工作空间体对角线和ARJ21翼梢小翼壁板铺放路径,验证了误差建模及参数辨识方法的有效性。

关键词：自动铺丝机,多体系统理论,空间误差模型,LM算法,参数辨识

基金资助：浙江省自然科学基金资助项目(LQ20E050019);国家自然科学基金资助项目(51975520)。