CIMS環(huán)境下的制造自動(dòng)化系統(tǒng)(CIMS/MAS)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 03:57
現(xiàn)代自動(dòng)化制造系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)系統(tǒng)及單機(jī)自動(dòng)化提出了更高的要求,需要進(jìn)行比目前企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)有更深層次的研究,其中重點(diǎn)之一就是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)加工過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,特別是在CIMS環(huán)境下的制造自動(dòng)化系統(tǒng)(CIMS/MAS)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)(DMC)。本論文在綜述與分析國(guó)內(nèi)外機(jī)械工程學(xué)界在DMC方面近20年所作出的理論與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,指出目前在DMC的研究上尚存在的兩個(gè)障礙,一個(gè)是各項(xiàng)研究方法各異,不系統(tǒng)化,這給DMC在生產(chǎn)中的應(yīng)用帶來很多的不便,另一個(gè)更大的障礙是DMC未能與CIMS/MAS實(shí)現(xiàn)物理的集成。由此,論文的研究?jī)?nèi)容是進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有的DMC理論和應(yīng)用進(jìn)行深化和系統(tǒng)化,并開發(fā)了DMC的應(yīng)用軟件包,包括基于時(shí)間序列分析的信號(hào)建模和建模后分析,并以XK-516數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的誤差建模及功率譜分析、誤差源診斷以及誤差補(bǔ)償控制的計(jì)算和計(jì)算機(jī)仿真研究作為該DMC軟件的具體應(yīng)用。同時(shí),探討了面向CIMS/MAS的開放式數(shù)控系統(tǒng),提出其體系結(jié)構(gòu)和操作方式,以及DMC與DNC(群控)系統(tǒng)的集成,其中最核心的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)高級(jí)應(yīng)用程序DMC的開放,從而達(dá)到DMC與CIMS/MAS的物理集成,為DMC...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程
1.2 現(xiàn)代自動(dòng)化制造系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)監(jiān)控(Dynamic Monitoring & Control)
1.3 CIMS環(huán)境下的制造自動(dòng)化系統(tǒng)(CIMS/MAS)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控
1.4 論文的課題來源
1.5 論文內(nèi)容的展開
2 CIMS/MAS中的DMC的理論基礎(chǔ)
2.1 自動(dòng)化加工系統(tǒng)中的DMC的系統(tǒng)組成
2.2 統(tǒng)計(jì)特征值計(jì)算,相關(guān)分析及頻譜分析
2.3 基于系統(tǒng)辨識(shí)的DMC理論分析
2.4 系統(tǒng)辨識(shí)——系統(tǒng)信號(hào)建模
2.5 建模后分析
2.5.1 系統(tǒng)預(yù)報(bào)
2.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.5.3 模態(tài)分析
2.5.4 輸出信號(hào)的自相關(guān)分析
2.5.5 信號(hào)自功率譜分析
2.6 多輸入多輸出復(fù)雜系統(tǒng)(MIMO)識(shí)別——人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)
2.7 基于時(shí)序模型的模式識(shí)別
3 動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)(DMC)在自動(dòng)化加工系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差源的頻譜分析
3.2 機(jī)床加工誤差的自適應(yīng)預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制
3.3 刀具磨損狀態(tài)的模式識(shí)別研究
3.4 加工過程的參數(shù)識(shí)別與在線控制
3.5 批量制造中的工序質(zhì)量控制與預(yù)報(bào)
3.6 機(jī)械設(shè)備的故障診斷
3.7 加工表面形貌識(shí)別(CEST)
3.8 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN)在DMC中的應(yīng)用
4 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析軟件設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 基于時(shí)序建模及建模后分析的動(dòng)態(tài)信號(hào)分析(DSA)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件設(shè)計(jì)流程
4.2.2 DSA系統(tǒng)軟件組成及開發(fā)環(huán)境
4.3 采樣及數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊
4.4 時(shí)序建模模塊
4.4.1 時(shí)序建模流程
4.4.2 模型結(jié)構(gòu)選擇
4.4.3 AR(n)模型參數(shù)估計(jì)
4.4.4 ARMA(n,m)模型參數(shù)估計(jì)
4.4.5 模型適合性檢驗(yàn)
4.5 建模后分析
4.5.1 格林函數(shù)
4.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.5.3 系統(tǒng)預(yù)報(bào)
4.5.4 模態(tài)參數(shù)ξ,ω_n計(jì)算
4.5.5 輸出信號(hào)的自協(xié)方差
4.5.6 自功率譜密度函數(shù)
5 XK—516數(shù)控銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差源分析及運(yùn)動(dòng)誤差自適應(yīng)補(bǔ)償控制
5.1 概述
5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件電路
5.3 工作臺(tái)數(shù)控及采樣程序設(shè)計(jì)
5.4 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差建模及誤差源分析
5.5 數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差自適應(yīng)補(bǔ)償控制
5.5.1 兩種自適應(yīng)控制系統(tǒng)
5.5.2 XK—516數(shù)控銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)最小方差自適應(yīng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)仿真研究
6 開放式數(shù)控系統(tǒng)
6.1 概述
6.2 開放式數(shù)控加工系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
6.3 前、后臺(tái)方式的操作與控制系統(tǒng)方案
6.4 動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與DNC的集成
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
獨(dú)創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RTLinux的全軟件數(shù)控系統(tǒng)[J]. 朱達(dá)宇,李彥,吉華,王強(qiáng),李翔龍. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(12)
[2]面向CIMS的開放式數(shù)控系統(tǒng)[J]. 盧勝利,王睿鵬,祝玲. 寧夏工程技術(shù). 2004(04)
[3]一個(gè)PC內(nèi)藏CNC型開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 姜運(yùn)濤,王震霞. 機(jī)械. 2004(11)
[4]SoftSERCANS技術(shù)及其在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁宏斌,王永章. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(11)
[5]新一代網(wǎng)絡(luò)化、開放式數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 陳吉紅. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2004(03)
[6]基于電流變材料的變剛度切削顫振在線控制方法[J]. 王民,費(fèi)仁元,楊建武,吳季茂,關(guān)劍,劉璇. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
[7]基于基因算法的加工質(zhì)量故障診斷研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 聶勝才,唐曉青. 航空學(xué)報(bào). 2001(06)
[8]基于切削力信號(hào)時(shí)域頻域特征融合的刀具磨損監(jiān)測(cè)[J]. 鄭建明,李言,李鵬陽,洪偉,肖繼明,袁啟龍. 機(jī)械與電子. 2001(03)
[9]數(shù)字位置控制參數(shù)對(duì)提高伺服驅(qū)動(dòng)精度的作用[J]. 呂嘉禎,王志紅. 山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(04)
[10]灰色預(yù)測(cè)法在設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 施國(guó)洪. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(05)
本文編號(hào):3450336
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
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1 緒論
1.1 制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程
1.2 現(xiàn)代自動(dòng)化制造系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)監(jiān)控(Dynamic Monitoring & Control)
1.3 CIMS環(huán)境下的制造自動(dòng)化系統(tǒng)(CIMS/MAS)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控
1.4 論文的課題來源
1.5 論文內(nèi)容的展開
2 CIMS/MAS中的DMC的理論基礎(chǔ)
2.1 自動(dòng)化加工系統(tǒng)中的DMC的系統(tǒng)組成
2.2 統(tǒng)計(jì)特征值計(jì)算,相關(guān)分析及頻譜分析
2.3 基于系統(tǒng)辨識(shí)的DMC理論分析
2.4 系統(tǒng)辨識(shí)——系統(tǒng)信號(hào)建模
2.5 建模后分析
2.5.1 系統(tǒng)預(yù)報(bào)
2.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.5.3 模態(tài)分析
2.5.4 輸出信號(hào)的自相關(guān)分析
2.5.5 信號(hào)自功率譜分析
2.6 多輸入多輸出復(fù)雜系統(tǒng)(MIMO)識(shí)別——人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)
2.7 基于時(shí)序模型的模式識(shí)別
3 動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)(DMC)在自動(dòng)化加工系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差源的頻譜分析
3.2 機(jī)床加工誤差的自適應(yīng)預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制
3.3 刀具磨損狀態(tài)的模式識(shí)別研究
3.4 加工過程的參數(shù)識(shí)別與在線控制
3.5 批量制造中的工序質(zhì)量控制與預(yù)報(bào)
3.6 機(jī)械設(shè)備的故障診斷
3.7 加工表面形貌識(shí)別(CEST)
3.8 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN)在DMC中的應(yīng)用
4 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析軟件設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 基于時(shí)序建模及建模后分析的動(dòng)態(tài)信號(hào)分析(DSA)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件設(shè)計(jì)流程
4.2.2 DSA系統(tǒng)軟件組成及開發(fā)環(huán)境
4.3 采樣及數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊
4.4 時(shí)序建模模塊
4.4.1 時(shí)序建模流程
4.4.2 模型結(jié)構(gòu)選擇
4.4.3 AR(n)模型參數(shù)估計(jì)
4.4.4 ARMA(n,m)模型參數(shù)估計(jì)
4.4.5 模型適合性檢驗(yàn)
4.5 建模后分析
4.5.1 格林函數(shù)
4.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.5.3 系統(tǒng)預(yù)報(bào)
4.5.4 模態(tài)參數(shù)ξ,ω_n計(jì)算
4.5.5 輸出信號(hào)的自協(xié)方差
4.5.6 自功率譜密度函數(shù)
5 XK—516數(shù)控銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差源分析及運(yùn)動(dòng)誤差自適應(yīng)補(bǔ)償控制
5.1 概述
5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件電路
5.3 工作臺(tái)數(shù)控及采樣程序設(shè)計(jì)
5.4 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差建模及誤差源分析
5.5 數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差自適應(yīng)補(bǔ)償控制
5.5.1 兩種自適應(yīng)控制系統(tǒng)
5.5.2 XK—516數(shù)控銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)最小方差自適應(yīng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)仿真研究
6 開放式數(shù)控系統(tǒng)
6.1 概述
6.2 開放式數(shù)控加工系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
6.3 前、后臺(tái)方式的操作與控制系統(tǒng)方案
6.4 動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與DNC的集成
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
獨(dú)創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RTLinux的全軟件數(shù)控系統(tǒng)[J]. 朱達(dá)宇,李彥,吉華,王強(qiáng),李翔龍. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(12)
[2]面向CIMS的開放式數(shù)控系統(tǒng)[J]. 盧勝利,王睿鵬,祝玲. 寧夏工程技術(shù). 2004(04)
[3]一個(gè)PC內(nèi)藏CNC型開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 姜運(yùn)濤,王震霞. 機(jī)械. 2004(11)
[4]SoftSERCANS技術(shù)及其在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁宏斌,王永章. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(11)
[5]新一代網(wǎng)絡(luò)化、開放式數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 陳吉紅. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2004(03)
[6]基于電流變材料的變剛度切削顫振在線控制方法[J]. 王民,費(fèi)仁元,楊建武,吳季茂,關(guān)劍,劉璇. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
[7]基于基因算法的加工質(zhì)量故障診斷研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 聶勝才,唐曉青. 航空學(xué)報(bào). 2001(06)
[8]基于切削力信號(hào)時(shí)域頻域特征融合的刀具磨損監(jiān)測(cè)[J]. 鄭建明,李言,李鵬陽,洪偉,肖繼明,袁啟龍. 機(jī)械與電子. 2001(03)
[9]數(shù)字位置控制參數(shù)對(duì)提高伺服驅(qū)動(dòng)精度的作用[J]. 呂嘉禎,王志紅. 山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(04)
[10]灰色預(yù)測(cè)法在設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 施國(guó)洪. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(05)
本文編號(hào):3450336
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