基于GA-ACO-BP网络的机床主轴热误差预测

作者:田春苗; 季泽平; 阿勇嘎; 张学炜; 唐术锋; 郭世杰*
来源:制造技术与机床, 2022, (09): 153-161.
DOI:10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.09.024

摘要

为解决反向传播(BP)神经网络建立的主轴热误差预测模型精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优解的缺点,利用K-means++算法和相关性分析对温度测点进行优化并提取热敏感点,并利用遗传算法(GA)对蚁群进行交叉变异处理,构建GA-ACO网络来确定最优的隐含层节点数、权值、阈值,实现对BP神经网络拓扑结构的优化。分别建立基于BP和GA-ACO-BP网络的主轴热误差预测模型,以双转台五轴加工中心为研究对象,采用五点法对主轴热误差进行测量。热误差实验结果表明:K-means++算法与Person、Sperman和Kendall相关分析相结合可有效降低温度变量间的多重共线性;GA-ACO-BP模型可实现对主轴热误差的预测具有更高的预测精度。

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