神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在自由曲線插補(bǔ)中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 00:44
數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(Computer Numerical Control,CNC)系統(tǒng)中的重要功能之一,其性能直接影響著工件的最終加工質(zhì)量。插補(bǔ)計(jì)算的精度以及插補(bǔ)程序的運(yùn)行時(shí)間對于整個(gè)CNC系統(tǒng)的性能都具有很大的影響。非均勻有理B樣條(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)是目前研究數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的熱點(diǎn),但NURBS曲線插補(bǔ)方法需要建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型,涉及的計(jì)算頗為復(fù)雜,速度波動大;而對于具有自由曲線曲面輪廓的工件,其數(shù)控加工過程均具有時(shí)變、非線性等特點(diǎn),往往難以建立其精確的數(shù)學(xué)模型。本文以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為技術(shù)手段,以自由曲線的數(shù)控插補(bǔ)作為研究對象,提出采用徑向基函數(shù)(Radical Basis Function,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來解決自由曲線的插補(bǔ)問題,不依賴被控對象的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算量小,模型簡單。具體的研究內(nèi)容如下:(1)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起自由曲線的數(shù)控插補(bǔ)模型,選擇合適的樣本數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對模型進(jìn)行訓(xùn)練,使模型輸出能夠滿足預(yù)設(shè)的插補(bǔ)精度要求,此時(shí)的模型輸出即可作為刀具插補(bǔ)點(diǎn)。(2)對數(shù)控加工過程當(dāng)中常用的速度控制方法進(jìn)行分析...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.2.1 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的結(jié)合
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論研究
2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和功能
2.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
2.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用的激勵(lì)函數(shù)
2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能
2.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類
2.2 多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的特點(diǎn)及應(yīng)用分析
2.2.1 感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 自組織映射網(wǎng)絡(luò)
2.2.4 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
2.3.1 RBF網(wǎng)絡(luò)原理
2.3.2 徑向基函數(shù)
2.3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.4 RBF網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 設(shè)計(jì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型
3.1 數(shù)控插補(bǔ)原理
3.2 徑向基網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方法
3.2.1 用newrbe函數(shù)創(chuàng)建徑向基網(wǎng)絡(luò)
3.2.2 用newrb函數(shù)創(chuàng)建徑向基網(wǎng)絡(luò)
3.3 設(shè)計(jì)RBF網(wǎng)絡(luò)模型
3.3.1 輸入、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)
3.3.2 求解隱含層參數(shù)
3.3.3 求解輸出權(quán)值
3.4 測試神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插補(bǔ)模型
3.5 循環(huán)插補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 面向RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型的速度控制
4.1 速度分析
4.2 預(yù)處理
4.2.1 判別速度敏感點(diǎn)
4.2.2 輪廓誤差約束下的進(jìn)給速度
4.3 S曲線柔性加減速控制方法
4.4 五段S曲線加減速控制方法
4.4.1 基本原理和公式推導(dǎo)
4.4.2 確定減速點(diǎn)的位置
4.5 五段S曲線速度方程推導(dǎo)
4.6 本章小結(jié)
第5章 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插補(bǔ)模型的驗(yàn)證
5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
5.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型仿真實(shí)驗(yàn)
5.2.1 仿真試驗(yàn)方案流程
5.2.2 預(yù)設(shè)仿真試驗(yàn)參數(shù)
5.3 仿真結(jié)果分析
5.3.1 輪廓誤差分析
5.3.2 速度和加速度分析
5.3.3 實(shí)時(shí)性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄:攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)位論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MEA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像復(fù)原方法[J]. 莫思雨,周晴. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(21)
[2]基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的民用航發(fā)油路故障提取[J]. 張永強(qiáng),易亮. 測控技術(shù). 2018(S1)
[3]BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在函數(shù)逼近上的對比與研究[J]. 張志勰,虞旦. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(05)
[4]三種RBF網(wǎng)絡(luò)函數(shù)逼近性能對比及應(yīng)用研究[J]. 伍凱,賀正洪,張晶,趙敏. 火力與指揮控制. 2018(03)
[5]改進(jìn)的PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在聯(lián)合制堿中的應(yīng)用[J]. 李永偉,李鈺曼,王紅飛,李麗銘. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]B樣條曲線柔性加減速前瞻控制算法的研究[J]. 羅亮,高敏,黃正良,劉知貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(09)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在風(fēng)電機(jī)組SCADA數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究[J]. 杜勉,易俊,郭劍波,程林,馬士聰,賀慶. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(07)
[8]交會圖和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在碎屑巖識別中的應(yīng)用[J]. 國景星,彭雪還,李飛. 甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 龐欽. 黑龍江科技信息. 2016(24)
[10]國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)現(xiàn)狀與對策[J]. 趙萬華,張星,呂盾,張俊. 航空制造技術(shù). 2016(09)
博士論文
[1]非線性不確定系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究[D]. 任懷慶.吉林大學(xué) 2014
[2]自適應(yīng)NURBS曲線插補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)研究[D]. 沈洪垚.浙江大學(xué) 2010
[3]自由曲面高性能數(shù)控加工刀具路徑技術(shù)研究[D]. 楊旭靜.湖南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]車磨復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)與加減速技術(shù)的研究與開發(fā)[D]. 周永洪.華南理工大學(xué) 2017
[2]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信息融合的軌道電路故障診斷系統(tǒng)[D]. 彭曄.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]面向數(shù)控系統(tǒng)的非線性運(yùn)動控制插補(bǔ)算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 陳彬.廣州大學(xué) 2016
[4]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在減壓塔中應(yīng)用的仿真研究[D]. 張玨.燕山大學(xué) 2016
[5]基于LM改進(jìn)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法研究[D]. 肖清湄.西南大學(xué) 2016
[6]五軸聯(lián)動雙NURBS曲線插補(bǔ)算法研究[D]. 王群.湖南大學(xué) 2012
[7]基于遺傳—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控插補(bǔ)算法的研究[D]. 陳東菊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3303098
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.2.1 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的結(jié)合
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論研究
2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和功能
2.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
2.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用的激勵(lì)函數(shù)
2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能
2.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類
2.2 多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的特點(diǎn)及應(yīng)用分析
2.2.1 感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 自組織映射網(wǎng)絡(luò)
2.2.4 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
2.3.1 RBF網(wǎng)絡(luò)原理
2.3.2 徑向基函數(shù)
2.3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.4 RBF網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 設(shè)計(jì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型
3.1 數(shù)控插補(bǔ)原理
3.2 徑向基網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方法
3.2.1 用newrbe函數(shù)創(chuàng)建徑向基網(wǎng)絡(luò)
3.2.2 用newrb函數(shù)創(chuàng)建徑向基網(wǎng)絡(luò)
3.3 設(shè)計(jì)RBF網(wǎng)絡(luò)模型
3.3.1 輸入、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)
3.3.2 求解隱含層參數(shù)
3.3.3 求解輸出權(quán)值
3.4 測試神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插補(bǔ)模型
3.5 循環(huán)插補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 面向RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型的速度控制
4.1 速度分析
4.2 預(yù)處理
4.2.1 判別速度敏感點(diǎn)
4.2.2 輪廓誤差約束下的進(jìn)給速度
4.3 S曲線柔性加減速控制方法
4.4 五段S曲線加減速控制方法
4.4.1 基本原理和公式推導(dǎo)
4.4.2 確定減速點(diǎn)的位置
4.5 五段S曲線速度方程推導(dǎo)
4.6 本章小結(jié)
第5章 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插補(bǔ)模型的驗(yàn)證
5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
5.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控插補(bǔ)模型仿真實(shí)驗(yàn)
5.2.1 仿真試驗(yàn)方案流程
5.2.2 預(yù)設(shè)仿真試驗(yàn)參數(shù)
5.3 仿真結(jié)果分析
5.3.1 輪廓誤差分析
5.3.2 速度和加速度分析
5.3.3 實(shí)時(shí)性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄:攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)位論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MEA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像復(fù)原方法[J]. 莫思雨,周晴. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(21)
[2]基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的民用航發(fā)油路故障提取[J]. 張永強(qiáng),易亮. 測控技術(shù). 2018(S1)
[3]BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在函數(shù)逼近上的對比與研究[J]. 張志勰,虞旦. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(05)
[4]三種RBF網(wǎng)絡(luò)函數(shù)逼近性能對比及應(yīng)用研究[J]. 伍凱,賀正洪,張晶,趙敏. 火力與指揮控制. 2018(03)
[5]改進(jìn)的PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在聯(lián)合制堿中的應(yīng)用[J]. 李永偉,李鈺曼,王紅飛,李麗銘. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]B樣條曲線柔性加減速前瞻控制算法的研究[J]. 羅亮,高敏,黃正良,劉知貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(09)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在風(fēng)電機(jī)組SCADA數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究[J]. 杜勉,易俊,郭劍波,程林,馬士聰,賀慶. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(07)
[8]交會圖和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在碎屑巖識別中的應(yīng)用[J]. 國景星,彭雪還,李飛. 甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 龐欽. 黑龍江科技信息. 2016(24)
[10]國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)現(xiàn)狀與對策[J]. 趙萬華,張星,呂盾,張俊. 航空制造技術(shù). 2016(09)
博士論文
[1]非線性不確定系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究[D]. 任懷慶.吉林大學(xué) 2014
[2]自適應(yīng)NURBS曲線插補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)研究[D]. 沈洪垚.浙江大學(xué) 2010
[3]自由曲面高性能數(shù)控加工刀具路徑技術(shù)研究[D]. 楊旭靜.湖南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]車磨復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)與加減速技術(shù)的研究與開發(fā)[D]. 周永洪.華南理工大學(xué) 2017
[2]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信息融合的軌道電路故障診斷系統(tǒng)[D]. 彭曄.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]面向數(shù)控系統(tǒng)的非線性運(yùn)動控制插補(bǔ)算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 陳彬.廣州大學(xué) 2016
[4]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在減壓塔中應(yīng)用的仿真研究[D]. 張玨.燕山大學(xué) 2016
[5]基于LM改進(jìn)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法研究[D]. 肖清湄.西南大學(xué) 2016
[6]五軸聯(lián)動雙NURBS曲線插補(bǔ)算法研究[D]. 王群.湖南大學(xué) 2012
[7]基于遺傳—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控插補(bǔ)算法的研究[D]. 陳東菊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3303098
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3303098.html
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