针对新型三维无损测量装置为实现自动对片层体积精确测量,对装置控制系统进行软硬件设计开发。提出了基于伺服控制技术,西门子PLC控制器、精密电子分析天平等组合为下位机、Labview开发的测控软件为上位机,形成数据之间的交互通信进行精密闭环定位自动控制。通过实验表明,在该控制系统的控制测量下,被测件每一层允许的测量网格数量误差值均控制在(5~7)%之间,符合无损测量的数据精度要求,即该系统能有效实现对待测件的片层体积测量,为后期三维重构提供精确的数据保证。

介绍了一种基于网格片层体积无损测量的反求工程方法和测量原理,建立并研究了该测量方法的数学模型及其求解算法。提出了一种用于解决大规模稀疏方程问题的改进离散二进制粒子群算法(BPSO),构建了基于虚拟网格单元的多方向片层体积的大规模稀疏方程模型,构造了优化目标函数,设计了基于改进BPSO算法的智能求解算法和基于网格片层体积测量的模型求解系统。通过实验验证分析,表明了改进离散粒子群算法对基于网格片层体积无损测量求解模型有效可行,改进算法具有良好的寻优性能。