加工过程刀具磨损实时生长型分段回归模型研究

发布时间：2023-03-07 19:38

　　在实际工程中,一些现象具有时效性和阶段性变化的特征,其时效性特征会导致建立的预测模型往往只在短期内有效,需要不断的更新预测模型,而建立预测模型时若不考虑阶段性特征,可能会增加建模计算的复杂性、影响预测效果甚至导致预测模型不满足要求。加工过程中的刀具磨损具有初期、正常、快速磨损和失效等明显的阶段特征,而在批量化精密加工过程中,刀具磨损的准确预测是调控加工参数以保证稳定的加工质量的重要前提,是智能化加工技术的关键部分。因此,为实现刀具磨损的在线实时预测,探求建立具有时间特征的时效预测模型方法,提高刀具磨损过程的预测精度,具有重要的工程实际意义。本文基于刀具磨损的阶段性特性,结合数据驱动的预测方法,对刀具磨损的实时预测模型进行了研究。(1)通过对工程实际中存在时效和明显阶段变化的特征曲线的分析,提出一种实时生长型分段回归(RGSR)模型的建模方法。其建模思路是,从起始点采集能建立预测模型的最少样本建立初始预测模型,执行现场检测、模型满意度验证、预测模型修正、分段判断与分段点确定以及分段预测模型建立等环节,并以此循环,分别建立随着时间变化的具有分段特征的修正模型或预测模型。(2)RGSR建模中...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 选题背景及研究意义
    1.3 刀具磨损预测模型的研究现状
        1.3.1 物理模型
        1.3.2 数据驱动模型
    1.4 时间序列数据分段方法研究现状
    1.5 本文的内容和结构
第二章 实时生长型分段(RGSR)预测模型研究
    2.1 RGSR模型的提出
    2.2 RGSR模型建模思路
    2.3 RGSR回归模型建立
        2.3.1 RGSR模型定义
        2.3.2 预测效果判断准则
        2.3.3 RGSR模型建模流程
    2.4 本章小结
第三章 时间序列数据分段方法研究
    3.1 常用的时间序列数据分段方法
        3.1.1 通过特殊点分段
        3.1.2 给定分段拟合误差
    3.2 基于高斯过程回归的分段方法
        3.2.1 高斯过程回归
        3.2.2 基于高斯过程回归的AE区域分段法
    3.3 本章小结
第四章 刀具磨损过程分析及RGSR模型应用
    4.1 刀具磨损过程分析
        4.1.1 刀具的正常磨损形式
        4.1.2 刀具磨损过程
    4.2 铣削实验
        4.2.1 不锈钢铣削实验
        4.2.2 45号钢铣削实验
    4.3 RGSR在铣削磨损中的应用
        4.3.1 基于不锈钢铣削实验的RGSR模型建立
        4.3.2 基于45号钢铣削实验的RGSR模型建立
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及专利情况



本文编号：3757765