[发明专利]基于熵原理的车身外形均匀匹配方法

说明书

基于熵原理的车身外形均匀匹配方法，它涉及汽车技术领域，具体涉及基于熵原理的车身外形均匀匹配方法。所述方法包括：首先结合熵函数的特性和匹配质量评价准则构建目标优化函数，然后采用遗传算法进行优化求解，从而获得最优匹配调整量。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它结合匹配缺陷评价准则和熵的概念，以熵函数为基础建立匹配优化目标函数，建立针对缝隙或平整度均匀匹配优化的无约束目标函数，以及限定变量变动范围的约束匹配优化目标函数使车身与车门之间的匹配优化，提高汽车车身的装配质量，解决了密封性差、漏雨、和风噪声等问题。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及基于熵原理的车身外形均匀匹配方法。

背景技术

在汽车白车身装配过程中，存在大量具有复杂轮廓曲面或曲线的零件的定位问题，即车身外形匹配，例如白车身开口部分(侧框)与相应总成部件(车门)之间的匹配，不良的匹配会带来许多功能性问题，比如密封性差、漏雨和风噪声等，汽车企业会根据实际情况和相关要求来制定评价标准，对匹配质量进行全面的分析和评价，所以匹配精度直接影响整车评价分值，进而影响用户的购买决策。

车身外形匹配优化的本质是对匹配零件寻找最优相对位置，使其在某一度量下相似度最大，从而整车评价分值最小，以获得更加均匀的缝隙与平整度。匹配问题是通常以最大偏差为评判标准；最小二乘优化具有易于求解的特性，通常可通过奇异值分解(SVD)、正交矩阵、单位四元数和对偶四元数四种主要的算法进行优化求解，但最小二乘优化使整体匹配偏差均方差最小，不能保证最大偏差最小，从而不能得到匹配均匀的结果。

针对均匀匹配优化问题，Qian等提出了一种基于误差图和微分变换的匹配优化调整方法，但此方法较繁琐，效率较低，他研究了简单二维轴-孔间隙均匀装配问题，并建立了二维均匀间隙匹配模型，将相互包容的两条封闭平面曲线的匹配情况具体划分为理想情况(互为内外等距线)、半理想情况(一方为另一方的等距线)和一般情况(互不为等距线)；通过做一方的等距线并调整位置进而达到等距线间面积最大，并以此作为实现最佳间隙均匀度的方法、条件和判据。但仅以等距线间面积最大作为判据，有时得不到最优解。

上述均匀匹配优化方法并未与匹配质量的评价相结合，虽然能得到匹配均匀的结果，但在给定评价准则下，最终的匹配评价分值不一定最小。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供基于熵原理的车身外形均匀匹配方法，它结合匹配缺陷评价准则和熵的概念，以熵函数为基础建立匹配优化目标函数，建立针对缝隙或平整度均匀匹配优化的无约束目标函数，以及限定变量变动范围的约束匹配优化目标函数，提高车身外形缝隙和平整度匹配均匀程度，使车身与车门之间的匹配优化，解决了密封性差、漏雨、和风噪声等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：基于熵原理的车身外形均匀匹配方法，包括如下步骤：

步骤1：对匹配质量进行评价准则；

步骤2：建立与分析匹配目标函数，基于熵原理的匹配优化函数；

步骤3：获取最优匹配调整量采用遗传算法进行优化求解。

所述步骤1是对缝隙和平整度的评价，包括如下步骤：

步骤1-1：测量两截面处的宽度、高度方向，计算出截面处的缝隙和平整度；

步骤1-2：从缺陷定义和评价计算流程计算出缝隙和平整度偏差和缝隙突变缺陷评价等级，根据匹配缺陷定义和评价优先级，制定评价准则；

所述步骤2是基于熵原理在欧式运动群SE中找到一个刚体变换；

所述步骤3是使用遗传算法对真个轮廓边界曲线以突变距离阈值的一半进行分段，获取初始状态下匹配零件间缝隙或平整度，构建均匀匹配优化函数。