[發(fā)明專利]基于高精度響應(yīng)面模型的汽車覆蓋件穩(wěn)健設(shè)計加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010625872.2
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111737825A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮毅雄;高曉勰;洪兆溪;高一聰;李曄
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06N3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于高精度響應(yīng)面模型的汽車覆蓋件穩(wěn)健設(shè)計加工方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)針對板料成形的關(guān)鍵性影響參數(shù)選擇最優(yōu)拉丁超立方抽樣試驗采樣和maximin采樣相結(jié)合的方法進(jìn)行采樣獲得采樣點(diǎn)，每個采樣點(diǎn)是由各個關(guān)鍵性影響參數(shù)的采樣值和一個板料成形的質(zhì)量參數(shù)構(gòu)成；

2)將所有采樣點(diǎn)按照3：1隨機(jī)依次分成第一組采樣點(diǎn)和第二組采樣點(diǎn)的兩部分；

3)利用第一組采樣點(diǎn)建立殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型：將第一組采樣點(diǎn)的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行有限元分析得到響應(yīng)值，使用最小二乘法對第一組采樣點(diǎn)的響應(yīng)值進(jìn)行回歸擬合得到初始響應(yīng)面模型f₁，計算各個采樣點(diǎn)與初始響應(yīng)面模型f₁間的殘差值，選擇徑向函數(shù)φ(r)和對應(yīng)的常數(shù)參數(shù)值c_j，并以此對上一步計算的殘差值進(jìn)行擬合；將殘差徑向插值函數(shù)與初始響應(yīng)面模型f₁疊加，獲得殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型；

4)然后利用第二組采樣點(diǎn)對殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型進(jìn)行精度校驗：

5)采用精度校驗后的殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型獲得最優(yōu)的關(guān)鍵性影響參數(shù)，經(jīng)過穩(wěn)健設(shè)計后，利用最優(yōu)的關(guān)鍵性影響參數(shù)施加到汽車覆蓋件的加工機(jī)器進(jìn)行優(yōu)化的加工控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高精度響應(yīng)面模型的汽車覆蓋件穩(wěn)健設(shè)計加工方法，其特征在于：所述3)具體為：

建立殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型，并且將第一組采樣點(diǎn)分為q組并形成q組樣本數(shù)據(jù)，輸入到殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型進(jìn)行求解獲得模型的各個最優(yōu)參數(shù)：

其中，

y_pi(x+Δx)＝Δf(x_pi)+0.5(Δx)^TH_f(x_pi)Δx+o(||x||ⁿ⁺¹)

r＝||x_pi-x_p||

j＜k，l＝1...m

式中，c_p為常數(shù)系數(shù)，a₀、a₁...a_l...a_m分別為第0，1，...，l，...，m次多項式表達(dá)式系數(shù)，m為多項式表達(dá)式的最高次數(shù)量，n為關(guān)鍵性影響參數(shù)的總個數(shù)，a_jk為混合多項式的系數(shù)，x表示關(guān)鍵性影響參數(shù)；x_p1、...、x_pi、...、x_pn表示所有q組樣本數(shù)據(jù)的第p組樣本數(shù)據(jù)中的第1，...，i，...，n個關(guān)鍵性影響參數(shù)的采樣值；(x₁₁，x₁₂，...，x_1n，y_p(x))，...，(x_q1，x_q2，...，x_qn，y_q(x))為第1組，...，第q組樣本數(shù)據(jù)，y_q表示第q組樣本數(shù)據(jù)中的質(zhì)量參數(shù)，x_pi表示第p組樣本數(shù)據(jù)的第i個關(guān)鍵性影響參數(shù)的采樣值；y_p(x)是第p組樣本數(shù)據(jù)中與各個關(guān)鍵性影響參數(shù)x有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)；o(‖x‖ⁿ⁺¹)為采樣點(diǎn)中各個關(guān)鍵性影響參數(shù)代入初始響應(yīng)面模型f₁獲得的結(jié)果與該采樣點(diǎn)中的質(zhì)量參數(shù)y_p(x)之間的殘差值；r為x_pi與x_p的歐式距離，x_p表示所有q組樣本數(shù)據(jù)中的第p組樣本數(shù)據(jù)的所有采樣點(diǎn)的中心；Δx表示關(guān)鍵性影響參數(shù)x的微小變量，Δf(x_pi)表示關(guān)鍵性影響參數(shù)x的微小變量對質(zhì)量參數(shù)的影響，H_f(x_pi)表示黑塞矩陣，c表示基函數(shù)的形狀函數(shù)；y_pi(x)表示第p組樣本數(shù)據(jù)中與第i個關(guān)鍵性影響參數(shù)x有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高精度響應(yīng)面模型的汽車覆蓋件穩(wěn)健設(shè)計加工方法，其特征在于：所述4)利用第二組采樣點(diǎn)對殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型進(jìn)行精度校驗，具體為：建立殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型后，利用第二組采樣點(diǎn)輸入到求解后的殘差徑向基插值高精度響應(yīng)面模型中，檢測是否能有效的表現(xiàn)出質(zhì)量參數(shù)y_p(x)與關(guān)鍵性影響參數(shù)的采樣值x_pi之間的關(guān)系，采用調(diào)整可決定系數(shù)判別法進(jìn)行精度校驗，獲得R²和的兩個精度參數(shù)，R²和分別表示樣本決定系數(shù)和調(diào)整決定系數(shù)：

若精度參數(shù)R²和同時大于預(yù)設(shè)閾值，則進(jìn)行下一步；

若精度參數(shù)R²和同時小于等于預(yù)設(shè)閾值，則進(jìn)行調(diào)整直到至精度滿足輸出要求。