买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：宜宾四川大学产业技术研究院

摘要：本发明属于精密数控机床误差补偿领域，公开了一种环境温度变化导致的机床热误差数据驱动建模方法，该方法包括分析环境温度变化导致机床热误差的形成机理，建立环境温度变化量‑机床表面温度变化量的数据驱动子模型和机床表面温度变化量‑机床内部温度变化量‑机床热变形之间数据驱动子模型；对数据驱动子模型超参数优化，串联两个数据驱动子模型形成环境温度‑机床热误差数据驱动模型。本发明分析机床热误差形成机理，设计具有记忆功能的热误差神经网络结构，利用环境温度、机床表面温度、机床热误差等多物理量数据辨识模型参数，提高数据驱动模型的可解释性与泛化能力；实现仅需要1个环境温度数据预测热误差，简捷高效。

主权项：1.一种环境温度变化导致的机床热误差数据驱动建模方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：分析环境温度变化导致精密数控机床热误差的形成机理；根据自然流动空气通过对流传热方式将热量先传递至机床表面的物理原理，分析机床表面温度与环境温度之间的函数关系；根据机床表面热量通过热传导方式传递至机床内部的物理原理，考虑内部热阻影响，分析机床内部任意位置处温度与表面温度之间的函数关系；将机床分为n部分并分析机床热变形与不同部分的内部温度变化之间的函数关系；步骤2：建立环境温度变化量-机床表面温度变化量的数据驱动子模型；依据机床表面温度与环境温度之间的函数关系的分析结果，设计具有记忆能力的神经网络来构建环境温度变化量-机床表面温度变化量的数据驱动子模型；所述环境温度变化量-机床表面温度变化量的数据驱动子模型包括依次连接的多层LSTM层和全连接层；步骤3：建立机床表面温度变化量-机床内部温度变化量-机床热变形之间数据驱动子模型；依据机床内部任意位置处温度与表面温度之间的函数关系和机床热变形与不同部分的内部温度变化之间的函数关系的分析结果，设计机床表面温度变化-机床内部温度变化-机床热变形之间数据驱动子模型；所述机床表面温度变化-机床内部温度变化-机床热变形之间数据驱动子模型包括依次连接的多层GRU层、多头注意力机制层和全连接层；步骤4：机床热态特性数据采集；机床在静置状态下，在不同环境温度下工作时间段内利用温度传感器和位移传感器采集静置下机床表面温度数据、机床附近自然流动环境温度数据和热位移数据；步骤5：优化数据驱动子模型的超参数；采用机床表面温度数据和自然流动环境温度数据对环境温度变化量-机床表面温度变化量的数据驱动子模型的超参数优化；采用机床表面温度数据和热位移数据对机床表面温度变化量-机床内部温度变化量-机床热变形之间数据驱动子模型的超参数优化；步骤6：建立具有先验知识的环境温度-机床热误差数据驱动模型；将步骤5超参数优化后的环境温度变化量-机床表面温度变化量的数据驱动子模型和机床表面温度变化量-机床内部温度变化量-机床热变形之间数据驱动子模型串联构成具有先验知识的环境温度-机床热误差数据驱动模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 宜宾四川大学产业技术研究院 一种环境温度变化导致的机床热误差数据驱动建模方法