圆柱度仪在测量时,需要先进行工况调整,以减小自身对测量结果的影响。即圆柱度仪测量平台要首先调整水平,且在测量过程中需对被测工件进行对中调整,使被测工件的几何轴线和工作台的回转轴线尽可能重合。在此基础上,通过测量工件表面信息,才能精确评定出工件的各项行位误差。因此,圆柱度仪自身工况调节和工件位置的对中调节对形位误差的测量非常重要。论文针对国产圆柱度仪手动对中调节效率低下的问题,研究面向圆柱度仪的自动对中控制关键技术。首先,从圆柱度仪的测量原理出发,分析并计算出偏心和倾斜对圆度误差评定的影响,并基于此确定出了实际测量中需要的偏心和倾斜调整精度范围。其次,对自动调整工作台的调节原理进行了研究,包括偏心调节原理和倾斜调整原理。据此提出了四轴法和三轴法两种方案实现圆柱度仪的自动对中调节,并推导了两种方案的调节控制算法。再次,在深刻理解工件空间位置几何特征的基础上,对双截面采点自动对中控制方法进行了深入的研究分析。在此基础上提出了单截面采点和螺旋采点自动对中控制方法,并建立了数学计算模型。在对单截面椭圆特征参数的提取上,提出了两种方法：①将谐波分析理论引入,提出了谐波分析法并建立了数学计算模型；②提出了波形分析法并建立了数学计算模型。进而,以标准圆柱结合高斯噪音构造实际测量点,对所提出的算法进行对比仿真。仿真结果表明：基于单截面椭圆提取的谐波分析对中方法,调节精度比双截面法高一个数量级,调节效率高一倍,比较适合工作台的调平校准；螺旋采点法的调节效率比双截面法高一倍,且不易受工件本身轴线弯曲的影响,适用于被测工件的同轴校准。最后,以labview软件为开发平台,设计了自动对中控制系统软件,结合运动控制卡和步进电机,搭建了自动对中控制硬件系统,对各种调节算法进行了实验验证,并能够实时显示工件的自动对中状态。