本文關(guān)鍵詞：基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 多傳感器 機(jī)床 參數(shù)監(jiān)測(cè) 狀態(tài)識(shí)別

【摘要】：目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)車間的機(jī)床種類參差不齊,自動(dòng)化程度不高,發(fā)展緩慢,已經(jīng)不能適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)制造業(yè)的發(fā)展需求。針對(duì)很多企業(yè)的底層設(shè)備狀態(tài)信息無(wú)法完全上達(dá)到上層,給企業(yè)開(kāi)展信息化建設(shè)或者進(jìn)一步發(fā)展智能制造產(chǎn)生很大影響這一問(wèn)題,本文對(duì)機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,并實(shí)現(xiàn)了原型系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),成功應(yīng)用于企業(yè)車間設(shè)備。本文首先從研究背景和目的著手闡述了機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究的意義。分析了相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,包括機(jī)床狀態(tài)參數(shù)采集技術(shù)的研究、信號(hào)處理技術(shù)的研究、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究和機(jī)床狀態(tài)識(shí)別方法的研究等。對(duì)基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分析,給出了機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的精確定義和監(jiān)測(cè)方案。設(shè)計(jì)了機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的總體框架、上位機(jī)的軟件架構(gòu)和下位機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)。然后,對(duì)基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,包括:1)信號(hào)處理技術(shù)的研究。本文對(duì)定時(shí)器生成的采樣時(shí)鐘進(jìn)行了理論計(jì)算和分析,得出信噪比隨采樣頻率的增加而變得更差的結(jié)論,設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)鐘抖動(dòng)的多通道采樣調(diào)度方法,給出了保障信噪比的定時(shí)器硬件觸發(fā)最長(zhǎng)時(shí)間間隔計(jì)算公式。2)基于USB的多通道數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究。利用USB傳輸速度快、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的多通道數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計(jì)出一種能夠解決多通道、多精度、多速率數(shù)據(jù)上傳問(wèn)題的數(shù)據(jù)幀填充方法。結(jié)合雙緩沖傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)給出了信號(hào)采集板傳輸系統(tǒng)工作的程序流程圖3)基于多傳感器融合的機(jī)床狀態(tài)識(shí)別技術(shù)。分析比較了幾種常見(jiàn)識(shí)別算法的性能和應(yīng)用場(chǎng)合,設(shè)計(jì)了基于多傳感融合和模糊識(shí)別分類器的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別方法。該方法利用隸屬函數(shù)對(duì)組合特征進(jìn)行處理,獲得隸屬度矩陣,實(shí)現(xiàn)了基于多傳感器參數(shù)的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別方法。最后,利用上述理論和技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)了基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的原型系統(tǒng)。為了提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性,該系統(tǒng)采用以ARM+Linux為運(yùn)行平臺(tái)的嵌入式終端架構(gòu)。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于企業(yè),為企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理,提高設(shè)備利用率等提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：多傳感器 機(jī)床 參數(shù)監(jiān)測(cè) 狀態(tài)識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG502
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 論文背景及研究的目的和意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 機(jī)床狀態(tài)參數(shù)采集技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 信號(hào)處理方法的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 數(shù)據(jù)傳輸方法的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.4 機(jī)床狀態(tài)識(shí)別的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題的來(lái)源16
• 1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)和組織架構(gòu)16-17
• 1.4.1 本文創(chuàng)新點(diǎn)16
• 1.4.2 本文的組織架構(gòu)16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 2 基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)18-30
• 2.1 基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的需求分析18
• 2.2 機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的定義18-19
• 2.3 機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)方案分析與設(shè)計(jì)19-22
• 2.3.1 機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)方法分析19-20
• 2.3.2 機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)20-22
• 2.4 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)22-29
• 2.4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和性能要求22-24
• 2.4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24-26
• 2.4.3 上位機(jī)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)26-28
• 2.4.4 下位機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究30-50
• 3.1 數(shù)據(jù)采集過(guò)程中信號(hào)處理的研究30-35
• 3.1.1 降低AD采樣過(guò)程時(shí)鐘抖動(dòng)影響的研究30-34
• 3.1.2 防脈沖干擾滑動(dòng)平均值濾波法的設(shè)計(jì)34-35
• 3.2 多傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究35-41
• 3.2.1 基于USB的數(shù)據(jù)傳輸模塊性能分析36-37
• 3.2.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀填充方法的研究37-39
• 3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的程序流程設(shè)計(jì)39-41
• 3.3 機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別方法的研究41-48
• 3.3.1 常見(jiàn)識(shí)別方法分析41
• 3.3.2 基于特征矢量的模糊分類器基本原理41-45
• 3.3.3 基于多傳感器和模糊分類器的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別方法的實(shí)現(xiàn)45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 4 基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用50-70
• 4.1 系統(tǒng)主要器件選型50-54
• 4.1.1 嵌入式微處理器選型50-51
• 4.1.2 核心板選型51-52
• 4.1.3 下位機(jī)選型52-54
• 4.2 上位機(jī)系統(tǒng)底板開(kāi)發(fā)54-55
• 4.3 下位機(jī)系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)55-59
• 4.3.1 下位機(jī)系統(tǒng)最小系統(tǒng)開(kāi)發(fā)56-58
• 4.3.2 模擬信號(hào)濾波器硬件電路開(kāi)發(fā)58-59
• 4.4 上位機(jī)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)59-63
• 4.4.1 上位機(jī)支撐平臺(tái)軟件環(huán)境59-60
• 4.4.2 上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)60-63
• 4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-65
• 4.6 基于多傳感器的機(jī)床狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用65-68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 5 結(jié)論70-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 附錄78
• A. 攻讀碩士學(xué)位期間從事的主要科研工作78
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎(jiǎng)項(xiàng)78

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