本文關鍵詞：數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)設計與研究

  更多相關文章： 伺服系統(tǒng) 故障診斷 自適應消噪 兩級神經(jīng)網(wǎng)絡 置信規(guī)則庫

【摘要】：數(shù)控機床的發(fā)展水平已成為一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志,其發(fā)展程度直接決定著機械、航空航天、汽車、船舶、建筑等支柱產(chǎn)業(yè)及能源、交通等基礎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關鍵組成部分,直接影響數(shù)控機床運行及加工的精度、工作臺的移動速度和跟蹤精度等性能。數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障診斷是提高機床使用效率、安全性和可靠性的關鍵技術。在吉林省教育廳項目“精密機電系統(tǒng)故障診斷與預報技術的研究”的支持下,對數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)進行了深入研究。首先,以數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)作為研究對象,對數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)工作原理、常見故障模式以及故障原因進行了深入分析,主要從故障發(fā)生部件的角度,對伺服系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)、傳動機構、檢測裝置三大部分進行了故障機理研究。然后,以數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障機理分析為基礎,對故障診斷系統(tǒng)關鍵技術進行研究。針對故障信號非線性、干擾多的問題,選擇故障敏感度高的部位安裝加速度傳感器采集信號,利用時頻信號處理方法EEMD對原始信號進行自適應消噪和特征提取處理。再者,考慮故障原因與故障模式之間存在的復雜非線性關系,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)量大,質量要求高,缺乏解釋機制等問題,提出建立故障定位和故障類型辨識兩級神經(jīng)網(wǎng)絡,并結合以伺服系統(tǒng)相關的工作狀態(tài)、產(chǎn)品粗糙度為規(guī)則輸入的BRB故障診斷方法。應用兩級神經(jīng)網(wǎng)絡和BRB理論對數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)進行了故障診斷,將EEMD非線性信號自適應消噪處理和特征提取,兩級神經(jīng)網(wǎng)絡與BRB理論相結合,解決神經(jīng)網(wǎng)絡解釋機制問題,有效實現(xiàn)對數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)多部件進行故障診斷,并為其他復雜機電系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)提供了參考。最后,對設計開發(fā)的數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)進行實驗驗證。以數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)軸承外圈故障為例對所設計故障診斷系統(tǒng)進行實例分析,仿真及實驗結果表明:基于兩級神經(jīng)網(wǎng)絡與置信規(guī)則庫伺服系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)可以有效地對數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)進行故障診斷。
【關鍵詞】：伺服系統(tǒng) 故障診斷 自適應消噪 兩級神經(jīng)網(wǎng)絡 置信規(guī)則庫
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 論文選題來源及意義8-9
• 1.1.1 論文選題來源8
• 1.1.2 論文選題意義8-9
• 1.2 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障診斷國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1.2.1 數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)研究國內(nèi)外現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 論文的主要研究工作11-13
• 第二章 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障機理分析13-25
• 2.1 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的概述13-14
• 2.1.1 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的組成及作用13
• 2.1.2 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的工作原理13-14
• 2.2 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障分類14-15
• 2.3 伺服系統(tǒng)故障機理分析15-24
• 2.3.1 驅動系統(tǒng)故障機理分析16-20
• 2.3.2 傳動裝置故障機理分析20-23
• 2.3.3 檢測裝置故障機理分析23-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障信號采集與處理25-36
• 3.1 測振傳感器的選擇25
• 3.2 振動測點的選取25-26
• 3.3 基于EEMD信號特征提取26-35
• 3.3.1 時域信號處理技術27
• 3.3.2 頻域信號處理技術27
• 3.3.3 時頻域信號處理技術27-29
• 3.3.4 EEMD自適應消噪29-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 兩級BP神經(jīng)網(wǎng)絡與置信規(guī)則庫的故障診斷方法36-47
• 4.1 兩級BP神經(jīng)網(wǎng)絡36-39
• 4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡36
• 4.1.2 基于兩級神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)控機床工作臺進給系統(tǒng)故障診斷36-39
• 4.2 基于置信規(guī)則庫的專家系統(tǒng)39-40
• 4.3 基于證據(jù)推理的置信規(guī)則庫推理方法40-42
• 4.3.1 置信規(guī)則庫的推理方法40-42
• 4.4 BRB離線優(yōu)化模型42-45
• 4.4.1 基于混合觀測值的優(yōu)化模型43-45
• 4.5 基于兩級神經(jīng)網(wǎng)絡和置信規(guī)則庫伺服系統(tǒng)故障診斷45-46
• 4.5.1 問題描述45
• 4.5.2 置信規(guī)則庫的建立45-46
• 4.6 本章小結46-47
• 第五章 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn)及實驗驗證47-56
• 5.1 數(shù)據(jù)采集設備47-48
• 5.1.1 加速度傳感器的選擇47
• 5.1.2 數(shù)據(jù)采集前端47-48
• 5.1.3 測量數(shù)據(jù)的存儲48
• 5.2 故障診斷系統(tǒng)軟件設計48-50
• 5.2.1 信息處理與運行環(huán)境48-49
• 5.2.2 故障診斷軟件界面設計49-50
• 5.3 實驗對象簡介50-51
• 5.4 故障診斷實驗驗證51-55
• 5.5 本章小結55-56
• 結論與展望56-58
• 1.總結56
• 2.展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 附錄63-89
• 作者簡介89
• 攻讀碩士學位期間研究成果89-90

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1 ;產(chǎn)品介紹[J];輕工機械;2012年02期

2 吳東生;陳醒;;關于角伺服系統(tǒng)中■_m,■_m選值問題的研究[J];山東輕工業(yè)學院學報(自然科學版);1992年01期

3 尹彤,廖陽,陳雪松;一個全數(shù)字化交流永磁伺服系統(tǒng)[J];冶金自動化;1997年03期

4 張仰軍;張治國;侯征宇;;無縫廠伺服系統(tǒng)的控制特性分析[J];包鋼科技;2008年S1期

5 吳東生;;伺服系統(tǒng)調節(jié)器的工程設計方法[J];山東輕工業(yè)學院學報(自然科學版);1993年02期

6 白斌;淺談伺服系統(tǒng)故障維修[J];機床電器;2001年02期

7 張峻嶺,許誠;伺服系統(tǒng)在間歇運動中的應用[J];包裝與食品機械;2003年02期

8 胡偉;;三菱伺服系統(tǒng)在鋼琴機械中的應用[J];機械制造與自動化;2006年01期

9 于東;郭銳鋒;;數(shù)控機床中的伺服系統(tǒng)[J];伺服控制;2006年01期

10 陳金燦;;雷賽推出自主研發(fā)伺服系統(tǒng)[J];紡織服裝周刊;2010年21期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張志遠;;一種具有雙模結構的智能模糊伺服系統(tǒng)的設計[A];第三屆全國流體傳動及控制工程學術會議論文集（第二卷）[C];2004年

2 張莉松;廖曉鐘;;“快樂教學法”在《伺服系統(tǒng)》課程教學中的應用[A];第二屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集（下冊）[C];2004年

3 劉青松;;基于思維進化算法的被動力伺服系統(tǒng)的參數(shù)辨識[A];2009中國控制與決策會議論文集（1）[C];2009年

4 祁若龍;劉偉軍;;高速高精度伺服系統(tǒng)四階模型及參數(shù)優(yōu)化[A];2008’“先進集成技術”院士論壇暨第二屆儀表、自動化與先進集成技術大會論文集[C];2008年

5 楊俊義;陳彥輝;李明濤;;伺服系統(tǒng)執(zhí)行機構研究與分析[A];2010中國儀器儀表學術、產(chǎn)業(yè)大會（論文集1）[C];2010年

6 王莉;趙修科;;永磁同步電動機伺服系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制的研究[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年

7 李永東;梁艷;;高性能交流永磁同步電機伺服系統(tǒng)現(xiàn)狀[A];中國電工技術學會電力電子學會第八屆學術年會論文集[C];2002年

8 張志遠;;一種具有雙模結構的智能模糊伺服系統(tǒng)的設計[A];機床與液壓學術研討會論文集[C];2004年

9 宋向軍;劉萬兵;曹勇;;搬運裝置伺服系統(tǒng)的改造[A];電子玻璃技術交流會論文集[C];2006年

10 黃炯;李軍;陸劉兵;王執(zhí)銓;;高精度伺服系統(tǒng)的神經(jīng)元控制[A];1995中國控制與決策學術年會論文集[C];1995年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 付麗娟;期待，，中國伺服系統(tǒng)企業(yè)之“蝶變”[N];機電商報;2006年

2 ;紡機的伺服系統(tǒng)[N];中國紡織報;2013年

3 黃玉平;我國首次實現(xiàn)伺服系統(tǒng)“全電化”[N];中國航天報;2014年

4 中縫;如何調試和檢測伺服系統(tǒng)[N];中國服飾報;2008年

5 石永紅;抗風型光伏伺服系統(tǒng)研制成功[N];中國企業(yè)報;2008年

6 王雯;埃斯頓 EDB伺服系統(tǒng)在劍桿織機中的應用[N];中國紡織報;2009年

7 證券時報記者 水菁;匯川技術 擴充產(chǎn)品的“梯隊化”建設[N];證券時報;2010年

8 陳淆;瓦楞紙印刷機的控制系統(tǒng)[N];中國包裝報;2008年

9 石永紅;江蘇研制成功抗風型光伏伺服系統(tǒng)[N];大眾科技報;2008年

10 遼寧 韋公遠;日立637錄像機伴音變調的檢修[N];電子報;2003年

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1 王哲;被動式力矩伺服系統(tǒng)加載策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 倪志盛;被動式力矩伺服系統(tǒng)關鍵技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

3 符玉襄;空間高精度二維伺服系統(tǒng)控制技術研究[D];中國科學院研究生院(上海技術物理研究所);2015年

4 孫顯彬;基于異類傳感器融合的數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障診斷關鍵技術研究[D];青島理工大學;2016年

5 譚文斌;伺服系統(tǒng)摩擦與溫度變化干擾的建模及補償研究[D];天津大學;2012年

6 宋彥;伺服系統(tǒng)提高速度平穩(wěn)度的關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2010年

7 陳晨風;高性能交流伺服系統(tǒng)的智能控制策略[D];浙江大學;1997年

8 王聞宇;伺服系統(tǒng)柔性連接負載控制方法研究[D];華中科技大學;2012年

9 向紅標;開放式伺服系統(tǒng)的摩擦建模與補償研究[D];天津大學;2010年

10 孫凱;自抗擾控制策略在永磁同步電動機伺服系統(tǒng)中的應用研究與實現(xiàn)[D];天津大學;2007年

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1 何遠東;天基目標探測伺服系統(tǒng)構型及控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 唐思宇;三質量伺服系統(tǒng)定位抖振抑制技術[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 孫淑瑞;被動式電液力伺服系統(tǒng)的同步結構解耦控制研究[D];河南科技大學;2015年

4 趙艷春;基于TMS320F28335的永磁交流同步伺服系統(tǒng)設計與研究[D];西安電子科技大學;2014年

5 何穎;橫機伺服系統(tǒng)研究與設計[D];西安工程大學;2015年

6 江月;伺服系統(tǒng)的分析與辨識[D];西安電子科技大學;2014年

7 邵淦;基于以太網(wǎng)的伺服驅動器設計與研究[D];合肥工業(yè)大學;2015年

8 李志嘉;基于現(xiàn)場總線的多軸伺服系統(tǒng)及其應用研究[D];中國計量學院;2015年

9 路瑤;轉臺伺服系統(tǒng)非線性的補償算法研究[D];太原科技大學;2015年

10 楊曉東;上海開通伺服系統(tǒng)營銷策略研究[D];蘭州大學;2016年

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