基于集合经验模态分解和D-S证据理论的异质数据融合
发布时间：2021-01-28 17:32
机械加工零件时,零件表面质量,比如如平面度,不仅与加工方法及工艺参数有关,也与加工刀具的磨损程度紧密相关,保证机床加工时刀具的良好状态非常必要。本文从刀具状态监控的间接测量方法入手,以安装在加工中心的多传感器信号为研究对象,进行了多尺度信号分解和多类型信号融合的研究,进而建立传感器信号与刀具磨损程度之间的关系。主要研究成果如下:首先,以声音信号、振动信号、声发射信号等为研究对象,在对比传统EEMD算法与自适应EEMD算法的基础上,提出了改进EEMD算法。改进EEMD算法以极值点分布状态为依据,为原信号自适应的选择最佳白噪声幅值系数和添加次数,更好的解决模态混叠现象。通过一个仿真实验,以及两个铣床切削实验,并以分解误差、正交指数和相关系数为评价指标,验证了本文方法的有效性,且改进EEMD算法相较其他方法具有更高的分解精度。其次,在应用改进EEMD对铣床切削实际传感器信号进行分解和特征提取的基础上,提出将信号特称通过区间值转化的形式,转为D-S证据理论可识别的信息,再采用证据融合理论对不同类型数据的特征进行融合,从而识别刀具的磨损状态。最后,本文通过进行铣床切削实验,实现对上述方法的实际应...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前刀面、后刀面磨损示意图[15]
往往由初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个过程组成损阶段，刀具表面粗糙度较大，后刀面与加工工件接损较快。正常磨损阶段，刀具表面与工件接触面积增均匀速度增加。正常磨损阶段是刀具的有效工作阶段加工过程稳定增加。（a）前刀面磨损 （b）后刀图 1- 1 前刀面、后刀面磨损示意图[15]Fig.1- 1 Rake wear and flank wear
图 1- 3 刀具磨钝标准[16]Fig.1- 3 The worn criterion of tool一数值后，切削力、切削温度加工表面超出尺寸精度，甚至定程度，不能继续使用，这个面平均磨损值 VB 是较为常用磨损带宽 VB 作为刀具磨钝标准作为刀具磨钝标准，如图 1- 3 所可通过三个刃尖之间的直线距 R’，然后再带入公式(1-1)计算，γ 为刀具主后角。该方法可适作额外的三维变换。'VB ( R R )(cot tan )况传感器信号监测、信号特征提
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW和CompactRIO平台的数控机床实时信号监测系统的开发[J]. 周凌青,胡永祥,姚振强. 组合机床与自动化加工技术. 2016(10)
[2]基于改进的集合经验模态方法振动信号分解[J]. 刘涛,杜世昌,黄德林,任斐,梁鑫光. 上海交通大学学报. 2016(09)
[3]DS证据理论研究进展及相关问题探讨[J]. 韩德强,杨艺,韩崇昭. 控制与决策. 2014(01)
[4]基于多传感器信息融合方法的刀具破损识别[J]. 陈群涛,石新华,邵华. 组合机床与自动化加工技术. 2013(10)
[5]机械故障诊断技术中的信号处理方法:时频分析[J]. 王金福,李富才. 噪声与振动控制. 2013(03)
[6]希尔伯特-黄变换端点效应的自适应端点相位正弦延拓方法[J]. 李方溪,陈桂明,刘希亮,张倩,李胜朝. 上海交通大学学报. 2013(04)
[7]一种EMD改进方法及其在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 时培明,丁雪娟,李庚,韩东颖. 振动与冲击. 2013(04)
[8]基于EMD和有向因子图的航天器故障诊断[J]. 沈毅,张筱磊,王振华. 哈尔滨工业大学学报. 2013(01)
[9]多传感器数据融合技术研究进展[J]. 黄漫国,樊尚春,郑德智,邢维巍. 传感器与微系统. 2010(03)
[10]刀具后刀面磨损量对切削力及加工表面粗糙度的影响[J]. 吴泽群,刘亚俊,汤勇,陈平. 工具技术. 2005(05)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于DS证据理论的多传感器数据融合算法研究与应用[D]. 王力.太原理工大学 2015
[2]多传感器信息融合技术在铣削过程监测中的应用研究[D]. 朱晓岭.南昌航空大学 2010
本文编号：3005390
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前刀面、后刀面磨损示意图[15]
往往由初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个过程组成损阶段，刀具表面粗糙度较大，后刀面与加工工件接损较快。正常磨损阶段，刀具表面与工件接触面积增均匀速度增加。正常磨损阶段是刀具的有效工作阶段加工过程稳定增加。（a）前刀面磨损 （b）后刀图 1- 1 前刀面、后刀面磨损示意图[15]Fig.1- 1 Rake wear and flank wear
图 1- 3 刀具磨钝标准[16]Fig.1- 3 The worn criterion of tool一数值后，切削力、切削温度加工表面超出尺寸精度，甚至定程度，不能继续使用，这个面平均磨损值 VB 是较为常用磨损带宽 VB 作为刀具磨钝标准作为刀具磨钝标准，如图 1- 3 所可通过三个刃尖之间的直线距 R’，然后再带入公式(1-1)计算，γ 为刀具主后角。该方法可适作额外的三维变换。'VB ( R R )(cot tan )况传感器信号监测、信号特征提
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW和CompactRIO平台的数控机床实时信号监测系统的开发[J]. 周凌青,胡永祥,姚振强. 组合机床与自动化加工技术. 2016(10)
[2]基于改进的集合经验模态方法振动信号分解[J]. 刘涛,杜世昌,黄德林,任斐,梁鑫光. 上海交通大学学报. 2016(09)
[3]DS证据理论研究进展及相关问题探讨[J]. 韩德强,杨艺,韩崇昭. 控制与决策. 2014(01)
[4]基于多传感器信息融合方法的刀具破损识别[J]. 陈群涛,石新华,邵华. 组合机床与自动化加工技术. 2013(10)
[5]机械故障诊断技术中的信号处理方法:时频分析[J]. 王金福,李富才. 噪声与振动控制. 2013(03)
[6]希尔伯特-黄变换端点效应的自适应端点相位正弦延拓方法[J]. 李方溪,陈桂明,刘希亮,张倩,李胜朝. 上海交通大学学报. 2013(04)
[7]一种EMD改进方法及其在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 时培明,丁雪娟,李庚,韩东颖. 振动与冲击. 2013(04)
[8]基于EMD和有向因子图的航天器故障诊断[J]. 沈毅,张筱磊,王振华. 哈尔滨工业大学学报. 2013(01)
[9]多传感器数据融合技术研究进展[J]. 黄漫国,樊尚春,郑德智,邢维巍. 传感器与微系统. 2010(03)
[10]刀具后刀面磨损量对切削力及加工表面粗糙度的影响[J]. 吴泽群,刘亚俊,汤勇,陈平. 工具技术. 2005(05)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于DS证据理论的多传感器数据融合算法研究与应用[D]. 王力.太原理工大学 2015
[2]多传感器信息融合技术在铣削过程监测中的应用研究[D]. 朱晓岭.南昌航空大学 2010
本文编号：3005390
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