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第 10 卷 第 6 期 纳 米 技 术 与 精 密 工 程 Vol. 10 No. 6 20 12 年 11 月 Nanotechnology and Precision Engineering Nov. 20 12 基于改进偏最小二乘的CMM动态误差 混合建模分析 1 2 张 梅 ， 费业泰 （1. 安徽 大学 电气 工 程 与 自动化 学 院 ，合 肥 23060 1； 2. 合 肥 工业 大学仪 器科 学 与光 电工 程 学 院 ，合 肥 230009 ） 摘 要 ：三 坐标 测量机 （CMM ）动 态误 差 源错 综 复 杂 ，并且 相 互影 响 ，因此很 难 建 立 一 个通 过 误 差 源分析 误 差 的 准确 预 测模 型. 本 文 以 空 间测 量位 置 的三 维 坐标 值 和 测 量机 测 量 时 的计 算机 直接 控 制 （DCC ）参 数 ，包括 移 动 速 度 、逼 近 距 离和 触 测速度 作 为CMM动 态测量误 差模 型 的原 始 自变量 ， 并通过3B样 条 变换 获得 各 原 始 自变量 与动 态测量误 差 的非 线性 关 系函数 ，再利 用正 交投 影 法把 解释 矩 阵 中与 因变量 无 关 的成 分扣 除掉 ，得 到 新 的解释 矩 阵后 再 用偏 最 小 二 乘 （ ）回 归进 行 降 维和 参数 估 计 ，从 而得 到 动 态测 量误 差模 型 ，即基 于 样 条 正 交投 影 偏 最 小二 乘 （ PLS CMM 3B 鄄 3BS鄄 OPPLS ）模 型. 这样 既避 免 了分析错 综复 杂 的误 差 源及 其相 互影 响 ，又 能够捕 捉 各 自变量 对动 态测量误 差 的非 线性 影 响 ， 并 能克服 因解释 变量过 多而产 生 的 多重共 线性 问题 . 实验 结果表 明建 立 的3BS鄄OPPLS模 型 的预 测 效 果优 于 未 经 正 交投 影 的 样 条 偏 最 小二 乘 （ ）模 型 ，模 型 的预 测精 度得 到 显著提 高 3B 鄄 3BS鄄PLS . 关键 词 ：动态误 差 ； 偏 最 小 二乘 （PLS ） ； 正交 投影 中图分 类 号 ： 文献标 志码 ： 文章编 号 ： （ ） TH70 1 A 1672鄄6030 20 12 06鄄0525鄄06 Hybrid Modeling of CMM Dynamic Error Based on Improved Partial Least Squares 1 2