雙樹(shù)復(fù)小波表面分析模型及加工過(guò)程形貌辨識(shí)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 12:31
機(jī)械制造業(yè)中90%的工件失效源于表面問(wèn)題,對(duì)工程表面形貌的準(zhǔn)確分析和評(píng)定是提高機(jī)加工產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。將表面計(jì)量方法與加工過(guò)程相關(guān)聯(lián)則是當(dāng)前表面計(jì)量領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。這種聯(lián)系建立的前提是:對(duì)表面各種特征的準(zhǔn)確提取; 對(duì)特征的有效分析方法,即建立起特征變化與加工過(guò)程條件變化之間的聯(lián)系。本文研究了用于工程表面分析的第一代和第二代小波模型,從幅度和相位傳輸特性的角度分析了不同小波基對(duì)工程表面分析評(píng)定的影響。指出基于提升格式算法的雙正交小波由于具有線性相位、好的幅度傳輸特性以及較高的運(yùn)算效率,從而是當(dāng)前用于表面計(jì)量的最優(yōu)小波濾波器之一。為了解決基于實(shí)小波變換的第一、二代小波模型的平移敏感性和方向性差的缺點(diǎn),本文將雙樹(shù)復(fù)小波變換引入到表面計(jì)量領(lǐng)域中,建立了工程表面分析的雙樹(shù)復(fù)小波模型。由于雙樹(shù)復(fù)小波變換具有近似的平移不變性以及改進(jìn)的方向選擇性等優(yōu)點(diǎn),從而成功地解決了實(shí)小波模型用于提取表面功能特征(如峰、坑、脊、谷等)時(shí)所存在的沿特征邊緣的信號(hào)畸變問(wèn)題。對(duì)復(fù)小波濾波器的表面計(jì)量特性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明其具有線性相位和近似理想的幅頻傳輸特性,對(duì)于表面粗糙度等頻率成分具有很好的分辨特性。計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Haar小波函數(shù)波形
Haar 小波由 Haar 函數(shù)衍生而得,它是支撐域在[0,1]范圍內(nèi)的單個(gè)矩形波。即: ≤<+≤<=1,0.511,00.5()xxψxHaar 小波的主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單以及正交性很好,并且具有線性相位特性,濾波結(jié)果無(wú)畸變。但由于它在時(shí)域上是不連續(xù)的,因此作為基本小波性能并不是很好,尤其是在分析表面連續(xù)信號(hào)時(shí),會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果的不連續(xù)。圖 2-2 所示為其尺度函數(shù)和小波函數(shù)。圖 2-3 所示為 Haar 小波的幅頻特性,可以看出 Haar 小波在通帶內(nèi)的信號(hào)有較大衰減,而在止帶內(nèi)的信號(hào)仍然有很大的通過(guò)率,其傳輸特性較差。因此 Haar 小波對(duì)于表面不同頻率成分的粗糙度、波度以及形狀誤差的分離較差。而比較適合于監(jiān)測(cè)邊緣特征等方面的應(yīng)用。
圖 2-4 db8 小波函數(shù)波形 圖 2-5 db8 小波幅頻特性Coiflets 小波具有近似對(duì)稱(chēng)的尺度和小波函數(shù),如圖 2-6 所示,因此可以獲得近似的線性相位特性。如圖 2-7 所示的幅頻傳輸特性曲線,coif5 小波低通濾波的止帶和高通濾波的通帶內(nèi)都有較大的振蕩,因此其幅度傳輸特性并不好。圖 2-6 coif5 小波函數(shù)波形 圖 2-7 coif5 小波幅頻特性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面粗糙度的穩(wěn)健提取方法研究[J]. 曾文涵,謝鐵邦,蔣向前,李柱. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(02)
[2]切削顫振控制研究進(jìn)展[J]. 翁澤宇,魯建廈,謝偉東,賀興書(shū). 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[3]三維表面測(cè)量的發(fā)展[J]. 蔣向前,L.Blunt. 工程設(shè)計(jì). 2000(04)
[4]表面粗糙度提取的小波頻譜法[J]. 陳慶虎,李柱. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 1999(03)
本文編號(hào):3572458
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Haar小波函數(shù)波形
Haar 小波由 Haar 函數(shù)衍生而得,它是支撐域在[0,1]范圍內(nèi)的單個(gè)矩形波。即: ≤<+≤<=1,0.511,00.5()xxψxHaar 小波的主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單以及正交性很好,并且具有線性相位特性,濾波結(jié)果無(wú)畸變。但由于它在時(shí)域上是不連續(xù)的,因此作為基本小波性能并不是很好,尤其是在分析表面連續(xù)信號(hào)時(shí),會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果的不連續(xù)。圖 2-2 所示為其尺度函數(shù)和小波函數(shù)。圖 2-3 所示為 Haar 小波的幅頻特性,可以看出 Haar 小波在通帶內(nèi)的信號(hào)有較大衰減,而在止帶內(nèi)的信號(hào)仍然有很大的通過(guò)率,其傳輸特性較差。因此 Haar 小波對(duì)于表面不同頻率成分的粗糙度、波度以及形狀誤差的分離較差。而比較適合于監(jiān)測(cè)邊緣特征等方面的應(yīng)用。
圖 2-4 db8 小波函數(shù)波形 圖 2-5 db8 小波幅頻特性Coiflets 小波具有近似對(duì)稱(chēng)的尺度和小波函數(shù),如圖 2-6 所示,因此可以獲得近似的線性相位特性。如圖 2-7 所示的幅頻傳輸特性曲線,coif5 小波低通濾波的止帶和高通濾波的通帶內(nèi)都有較大的振蕩,因此其幅度傳輸特性并不好。圖 2-6 coif5 小波函數(shù)波形 圖 2-7 coif5 小波幅頻特性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面粗糙度的穩(wěn)健提取方法研究[J]. 曾文涵,謝鐵邦,蔣向前,李柱. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(02)
[2]切削顫振控制研究進(jìn)展[J]. 翁澤宇,魯建廈,謝偉東,賀興書(shū). 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[3]三維表面測(cè)量的發(fā)展[J]. 蔣向前,L.Blunt. 工程設(shè)計(jì). 2000(04)
[4]表面粗糙度提取的小波頻譜法[J]. 陳慶虎,李柱. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 1999(03)
本文編號(hào):3572458
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