针对传统智能优化算法在评定平面度误差时存在计算精度不足、收敛速度慢等问题,提出一种兼具高精度与高效率的平面度误差评定方法。通过设计一种以序列二次规划(Sequential Quadratic Programming, SQP)算法为主、粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法为辅的混合算法(PSO-SQP),以满足自研1 200 mm口径非接触式平面度检测仪对评定算法的严格要求。利用PSO算法的全局搜索能力进行初步粗搜索,快速获得一个接近全局最优的解作为SQP算法的优质初始点;针对精搜索阶段,利用自适应步长策略替代传统固定步长,从而在局部搜索中实现快速稳定收敛。实验结果表明,PSO-SQP混合算法对初始点偏差、采样规模及测量噪声具有良好的稳定性,与高精度三坐标测量机相比,评定结果差异小于7 nm。在实际工程应用中,对直径280 mm的平面镜进行评定,平面度评定结果与平面镜面形精度指标相符,验证了其工程实用性。PSO-SQP混合算法具有计算精度高、收敛速度快和稳定性好等优点,特别适用于超高精度、大数据量的平面度检测。
Luyang et al. (Thu,) studied this question.