基于HDP-HSMM的磨削声发射砂轮钝化状态检测

发布时间：2023-10-13 21:28

　　在高精度金属材料磨削加工中,刀具即砂轮的钝化状态对提高加工效率和加工质量具有十分重要的影响。不同精度要求的工件对加工砂轮的钝化程度有不同的要求,钝化程度较高的砂轮不适于加工精密工件,也存在安全隐患,需提前预警或者修整。因此,在磨削过程中如何监测砂轮的钝化程度越来越受到人们的重视。通常情况下砂轮的钝化由工人通过经验判断,以便及时更换。随着生产自动化的提高,各种智能化的砂轮钝化状态在线检测技术被提出。本文即是一种通过采集磨削加工过程中的声发射信号来检测砂轮钝化状态的方法。由磨削声发射的机理了解到,磨削声发射信号的主要来源是磨削过程中材料的塑性变形,其弹性波频带为100KHZ～300KHZ之间。因此被声发射传感器采集的信号首先被小波软阈值降噪法进行降噪处理;然后通过分帧操作将声发射信号分割成多个有重叠的帧;接下来,通过设置一个阈值电压,截取每帧信号中的声发射事件,并提取每个声发射每个声发射事件的8个统计特征。求得该帧信号中所有声发射事件8个统计特征的平均值构成8维向量,以作为该帧信号的替代。通过上述操作得到所有帧信号的8维向量样本组成声发射数据集。最后使用分层Dirichlet过程—隐半马尔...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 声发射刀具检测研究现状
        1.2.1 声发射方法在刀具检测方面的应用
        1.2.2 刀具检测技术发展现状
    1.3 本文主要工作
    参考文献
第二章 磨削声发射机理和砂轮钝化模型
    2.1 磨削声发射机理
    2.2 砂轮钝化模型
    2.3 本章小结
    参考文献
第三章 HDP-HSMM砂轮钝化状态识别方法
    3.1 小波阈值降噪
    3.2 AE信号特征提取
    3.3 HDP-HSMM理论
        3.3.1 HSMM
        3.3.2 HDP
            3.3.2.1 Dirichlet过程及其构造方法
                3.3.2.1.1 Stick-breaking构造
                3.3.2.1.2 Polya um构造
                3.3.2.1.3 CRP构造
            3.3.2.2 Dirichlet过程混合模型
            3.3.2.3 分层Dirichlet过程混合模型
        3.3.3 HDP-HSMM
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 磨削声砂轮钝化状态检测的实验研究
    4.1 刀具状态监测系统组成
    4.2 磨削声发射砂轮钝化状态检测实验系统
    4.3 本章小结
    参考文献
第五章 磨削声发射砂轮钝化状态检测结果分析
    5.1 声发射数据样本
    5.2 HDP-HSMM训练和砂轮钝化状态识别
    5.3 模型验证
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 结束语及工作展望
    6.1 研究总结
    6.2 工作展望
攻读硕士学位阶段科研成果
致谢



本文编号：3853804