機(jī)械制造業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),正實(shí)施轉(zhuǎn)型升級(jí)戰(zhàn)略,朝著高效、高精的智能制造方向發(fā)展,而實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)即要求機(jī)床對加工過程可進(jìn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測,這有賴于智能功能部件的應(yīng)用。切削力是表征加工狀態(tài)中最為穩(wěn)定且易獲取的信號(hào)類型,刀柄位于切削力傳遞鏈中較近位置,通過開展可集結(jié)于刀柄的切削力實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)研究,為加工狀態(tài)監(jiān)測提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù),可助力于智能切削加工技術(shù)的發(fā)展。針對刀柄基體需集結(jié)傳感器并滿足軸向力和扭矩的測量要求,分析電阻式傳感器特點(diǎn),確定了軸向力和扭矩測量所用傳感器結(jié)構(gòu)及測量電路類型;考慮刀柄基體使用要求,設(shè)計(jì)了應(yīng)變倉結(jié)構(gòu)用于安裝傳感器;建立了刀柄基體多目標(biāo)優(yōu)化模型,采用響應(yīng)面優(yōu)化方法進(jìn)行求解,獲取了刀柄基體的最優(yōu)化尺寸參數(shù);研制了刀柄系統(tǒng)附件,確定了刀柄系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。針對傳統(tǒng)信號(hào)傳輸方式在高頻采樣頻率下進(jìn)行信號(hào)傳輸易發(fā)生數(shù)據(jù)堵塞等問題,開展了基于壓縮感知的切削力信號(hào)處理方法研究,分析了切削力信號(hào)的稀疏性并基于離散傅里葉變換正交基構(gòu)建了信號(hào)稀疏表示模型;采用改進(jìn)QR分解方法對高斯隨機(jī)矩陣進(jìn)行優(yōu)化,構(gòu)建了觀測矩陣;采用壓縮采樣匹配追蹤方法進(jìn)行了低維觀測信號(hào)的高效、高精重構(gòu),實(shí)現(xiàn)了基于壓縮感知...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 切削力測量裝置
        1.2.2 集結(jié)于刀柄的測力傳感器
        1.2.3 測力刀柄基體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.2.4 信號(hào)傳輸與處理
    1.3 論文研究內(nèi)容
第2章 切削力實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 二維電阻式測力傳感器設(shè)計(jì)
        2.1.1 切削系統(tǒng)受力分析
        2.1.2 傳感器敏感元件及結(jié)構(gòu)形式分析
        2.1.3 電阻式傳感器設(shè)計(jì)
        2.1.4 電阻式傳感器制作
    2.2 基于響應(yīng)面法的刀柄基體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.2.1 刀柄基體結(jié)構(gòu)分析
        2.2.2 響應(yīng)面模型的建立
        2.2.3 基于多目標(biāo)遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型求解
        2.2.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    2.3 切削力實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于壓縮感知的切削力信號(hào)處理研究
    3.1 壓縮感知理論簡述
    3.2 基于DFT正交基的稀疏表示模型構(gòu)建
        3.2.1 切削力信號(hào)的稀疏性分析
        3.2.2 切削力信號(hào)在DFT正交基下的稀疏表示
    3.3 基于高斯矩陣的改進(jìn)觀測矩陣構(gòu)建
        3.3.1 測量矩陣分析
        3.3.2 基于改進(jìn)QR分解的測量矩陣構(gòu)建
    3.4 基于CoSaMP的觀測信號(hào)重構(gòu)
        3.4.1 貪婪重構(gòu)算法分析
        3.4.2 基于CoSaMP的切削力信號(hào)重構(gòu)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 切削力實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.2 靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
        4.1.3 靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.2 動(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 動(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.2 動(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
        4.2.3 動(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 切削力測量實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 切削力測量實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.3.2 切削力測量銑削實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.3 切削力測量鉆削實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：4036296