نظرًا للمشاكل المتعلقة بنقص دقة الحسابات وبطء سرعة التقارب في خوارزميات التحسين الذكي التقليدية عند تقييم خطأ استواء السطح، تهدف هذه الورقة إلى دراسة طريقة جديدة لتقييم خطأ استواء السطح تجمع بين الدقة العالية والكفاءة العالية، لتلبية المتطلبات الصارمة لجهاز قياس استواء السطح غير التلامسي ذي القطر 1200 مم المطور ذاتيًا بالنسبة لخوارزميات التقييم. تم اقتراح خوارزمية هجينة (PSO-SQP) تعتمد بشكل رئيسي على خوارزمية البرمجة التتابعية التربيعية (SQP) مع دعم خوارزمية خوارزمية تحسين قطعان الجسيمات (PSO). أولاً، يتم استخدام قدرة البحث الشامل لخوارزمية PSO للقيام ببحث خام أولي، مما يسمح بالحصول بسرعة على حل قريب من الأمثل العالمي كنقطة بداية مميزة لخوارزمية SQP. ثم في مرحلة البحث الدقيق، تم اقتراح إستراتيجية خطوة ذاتية التكيف بدلاً من الخطوة الثابتة التقليدية، لتحقيق تقارب سريع ومستقر في البحث المحلي. تظهر نتائج التجارب أن الخوارزمية الهجينة PSO-SQP المقترحة تمتاز بالمتانة الجيدة تجاه انحراف نقطة البداية، حجم العينة وضوضاء القياس، وبالمقارنة مع جهاز قياس ثلاثي الأبعاد عالي الدقة، كان الفرق في نتائج التقييم أقل من 7 نانومتر. في النهاية، في التطبيق الهندسي الفعلي، تم تقييم مرآة ذات قطر 280 مم، وكانت نتائج تقييم استواء السطح متوافقة مع معايير دقة شكل سطح المرآة، مما يثبت صلاحية التطبيق الهندسي. تستغل الخوارزمية الهجينة PSO-SQP المقترحة القدرات الشاملة لخوارزمية PSO والقدرات الدقيقة المتخصصة لخوارزمية SQP. تتميز هذه الخوارزمية بدقة حسابية عالية، سرعة تقارب سريعة، ومتانة جيدة في تقييم خطأ استواء السطح، وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة بيانات استواء ذات دقة فائقة وكميات بيانات كبيرة، مما يوفر حلاً موثوقًا وفعّالًا لتقييم استواء السطح في مجال التصنيع الدقيق.
关键词
خطأ استواء السطح; البرمجة التتابعية التربيعية; تحسين قطعان الجسيمات; جهاز قياس استواء السطح غير التلامسي