自動生產(chǎn)線機械機構(gòu)復(fù)雜,在開發(fā)設(shè)計過程中,需要在研究設(shè)計階段同時對自動生產(chǎn)線進行機械設(shè)計、電氣設(shè)計和工藝設(shè)計。時序設(shè)計圖按照自動生產(chǎn)線工藝編制,是工藝文件的重要組成部分。時序設(shè)計的正確性影響工藝設(shè)計的正確性。所以,有必要在研究設(shè)計階段對自動生產(chǎn)線的控制時序設(shè)計進行并行驗證。為此,本文設(shè)計了一種基于PLC數(shù)據(jù)驅(qū)動的自動生產(chǎn)線控制時序仿真平臺,該仿真平臺可以在樣機制造之前,對自動生產(chǎn)線PLC程序進行評估,滿足了研發(fā)人員對于自動生產(chǎn)線控制時序設(shè)計進行并行驗證的需求。論文主要研究內(nèi)容如下:首先,分析了仿真平臺的具體需求。從單元建模與集成、與PLC的實時通信設(shè)計、可視化設(shè)計三個方面對仿真平臺進行了需求分析,根據(jù)需求分析內(nèi)容對仿真平臺進行了方案設(shè)計。其次,構(gòu)建了仿真平臺的單元模型。為解決現(xiàn)有電機模型時序響應(yīng)精度低、建模復(fù)雜等問題,提出基于隨機森林的單元模型建模方法,完成電機直驅(qū)時序響應(yīng)單元模型的構(gòu)建,并與其他機器學習回歸算法進行了準確率對比。接著,對仿真平臺進行了單元模型集成。實現(xiàn)了仿真平臺與PLC的實時通信,實現(xiàn)了單元模型的集成交互設(shè)計,并且對仿真平臺的功能模塊及可視化界面進行了設(shè)計。最后,基于... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

KE1295精加工智能化生產(chǎn)線

圖 3-3 電機運動位移量ξ單位：脈沖ο-電機運動響應(yīng)時間ξ單位：msο散點圖如圖 3-3 所示是額定功率 100W 轉(zhuǎn)子慣量為 0.051 10-4kg m2電機在直接驅(qū)動換向器進行旋轉(zhuǎn)運動時測量的一組數(shù)據(jù)，其中加減速時間均為 100ms，速度為100r/min 通過散點圖可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)大多分布在一條有截距的正比例函數(shù)線上，其中有兩個點距離函數(shù)線較遠，與函數(shù)線的走勢不同，可以認為這兩個數(shù)據(jù)點可能存在異常 當發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常值后，不能隨意的將異常數(shù)據(jù)丟掉，應(yīng)該盡可能的分析異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因 如圖 3-3 發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)，有理由懷疑數(shù)據(jù)是在其他運動條件下測得，而因為記錄錯誤或傳輸錯誤而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常，可以結(jié)合其他測試環(huán)境，查詢異常數(shù)據(jù)是否滿足其他測試環(huán)境要求 如果最終發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)是因為系統(tǒng)原因或環(huán)境原因?qū)е碌呐既诲e誤，可以用上文中的數(shù)據(jù)缺失方法來計算該運動時間下的電機運動位移量，以替代異常數(shù)據(jù) ξ3ο離散型變量處理

原始數(shù)據(jù)集訓(xùn)練數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)缺失數(shù)據(jù)異常離散變量隨機森林模型用袋外數(shù)據(jù)誤差對參數(shù)調(diào)整進行評估模型參數(shù)調(diào)整N-estimators決策樹個數(shù)Max-features考慮特征數(shù)袋外數(shù)據(jù)電機運動速度 電機運動加減速時間電機運動位移量 控制代碼電機運動響應(yīng)時間訓(xùn)練模型測試數(shù)據(jù)集 評估模型自變量因變量圖 3-4 隨機森林模型訓(xùn)練過程的樹個數(shù)如果太多，又容易發(fā)生過擬合現(xiàn)象 從 n_estimators 為 1 開始進行調(diào)節(jié)ξ其他參數(shù)取默認值ο，逐漸增加樹的個數(shù)，同時記錄隨機森林的袋外數(shù)據(jù)誤差

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大數(shù)據(jù)的城市交通有序通行信息實時管理仿真[J]. 張永丹.  計算機仿真. 2018(12)
[2]數(shù)據(jù)挖掘中并行離散化數(shù)據(jù)準備優(yōu)化[J]. 劉云,袁浩恒.  四川大學學報(自然科學版). 2018(05)
[3]大數(shù)據(jù)下數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究[J]. 孔欽,葉長青,孫赟.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2018(05)
[4]基于距離權(quán)值的C4.5組合決策樹算法[J]. 杜景林,嚴蔚嵐.  計算機工程與設(shè)計. 2018(01)
[5]數(shù)據(jù)異常的監(jiān)測技術(shù)綜述[J]. 吳鏡鋒,金煒東,唐鵬.  計算機科學. 2017(S2)
[6]五橋臂逆變器-雙異步電機調(diào)速系統(tǒng)的零矢量交錯模型預(yù)測控制[J]. 梅楊,馮帥偉.  電工技術(shù)學報. 2017(10)
[7]基于多FPGA的電力電子實時仿真系統(tǒng)[J]. 朱建鑫,滕國棟,秦陽,胡海兵.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(09)
[8]永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的建模與仿真研究[J]. 李能.  機械工程師. 2017(02)
[9]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟.  中國機械工程. 2015(17)
[10]考慮復(fù)雜邊界條件的電機結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 郝清亮,朱少林,華斌.  船電技術(shù). 2014(06)

博士論文
[1]無刷雙饋電機建模及智能控制策略研究[D]. 邵宗凱.華中科技大學 2010

碩士論文
[1]基于xPC的實時仿真及控制系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 楊帆.天津大學 2016
[2]基于SVPWM的交流永磁同步電機控制技術(shù)的研究[D]. 龔勇.蘇州大學 2015
[3]基于多支持向量機的直線電機結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 汪婭驊.安徽大學 2014
[4]基于半物理仿真的商用飛機液壓系統(tǒng)綜合管理技術(shù)研究[D]. 梁虎.浙江大學 2012
[5]基于Simulink RTW的分布式實時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 石仁星.國防科學技術(shù)大學 2011
[6]基于AMESim的氣動系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D]. 趙飛.燕山大學 2010
[7]基于LabVIEW的實時控制與仿真技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 王歡.南京航空航天大學 2009



本文編號：3415447