CIMS环境下的制造自动化系统（CIMS/MAS）中的动态监控技术研究
发布时间：2021-10-22 03:57
现代自动化制造系统的发展对系统及单机自动化提出了更高的要求，需要进行比目前企业现有的技术有更深层次的研究，其中重点之一就是实现对生产加工过程的动态监控，特别是在CIMS环境下的制造自动化系统（CIMS／MAS）中的动态监控技术（DMC）。本论文在综述与分析国内外机械工程学界在DMC方面近20年所作出的理论与实验的基础上，指出目前在DMC的研究上尚存在的两个障碍，一个是各项研究方法各异，不系统化，这给DMC在生产中的应用带来很多的不便，另一个更大的障碍是DMC未能与CIMS／MAS实现物理的集成。由此，论文的研究内容是进一步对现有的DMC理论和应用进行深化和系统化，并开发了DMC的应用软件包，包括基于时间序列分析的信号建模和建模后分析，并以XK-516数控机床工作台运动的误差建模及功率谱分析、误差源诊断以及误差补偿控制的计算和计算机仿真研究作为该DMC软件的具体应用。同时，探讨了面向CIMS／MAS的开放式数控系统，提出其体系结构和操作方式，以及DMC与DNC（群控）系统的集成，其中最核心的内容是实现数控系统对高级应用程序DMC的开放，从而达到DMC与CIMS／MAS的物理集成，为DMC...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 制造自动化的发展历程
1.2 现代自动化制造系统中动态监控(Dynamic Monitoring & Control)
1.3 CIMS环境下的制造自动化系统(CIMS／MAS)中的动态监控
1.4 论文的课题来源
1.5 论文内容的展开
2 CIMS／MAS中的DMC的理论基础
2.1 自动化加工系统中的DMC的系统组成
2.2 统计特征值计算,相关分析及频谱分析
2.3 基于系统辨识的DMC理论分析
2.4 系统辨识——系统信号建模
2.5 建模后分析
2.5.1 系统预报
2.5.2 系统稳定性分析
2.5.3 模态分析
2.5.4 输出信号的自相关分析
2.5.5 信号自功率谱分析
2.6 多输入多输出复杂系统(MIMO)识别——人工神经网络(ANN)
2.7 基于时序模型的模式识别
3 动态监控技术(DMC)在自动化加工系统中的应用
3.1 机床运动误差源的频谱分析
3.2 机床加工误差的自适应预报补偿控制
3.3 刀具磨损状态的模式识别研究
3.4 加工过程的参数识别与在线控制
3.5 批量制造中的工序质量控制与预报
3.6 机械设备的故障诊断
3.7 加工表面形貌识别(CEST)
3.8 人工神经网络技术(ANN)在DMC中的应用
4 动态信号分析软件设计
4.1 概述
4.2 基于时序建模及建模后分析的动态信号分析(DSA)系统软件设计
4.2.1 软件设计流程
4.2.2 DSA系统软件组成及开发环境
4.3 采样及数据预处理模块
4.4 时序建模模块
4.4.1 时序建模流程
4.4.2 模型结构选择
4.4.3 AR(n)模型参数估计
4.4.4 ARMA(n,m)模型参数估计
4.4.5 模型适合性检验
4.5 建模后分析
4.5.1 格林函数
4.5.2 系统稳定性分析
4.5.3 系统预报
4.5.4 模态参数ξ,ω_n计算
4.5.5 输出信号的自协方差
4.5.6 自功率谱密度函数
5 XK—516数控铣床工作台运动误差源分析及运动误差自适应补偿控制
5.1 概述
5.2 实验系统硬件电路
5.3 工作台数控及采样程序设计
5.4 工作台运动误差建模及误差源分析
5.5 数控机床工作台运动误差自适应补偿控制
5.5.1 两种自适应控制系统
5.5.2 XK—516数控铣床工作台运动最小方差自适应补偿控制系统仿真研究
6 开放式数控系统
6.1 概述
6.2 开放式数控加工系统的体系结构
6.3 前、后台方式的操作与控制系统方案
6.4 动态监控系统与DNC的集成
结论
致谢
参考文献
独创性声明
学位论文版权使用授权书
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTLinux的全软件数控系统[J]. 朱达宇,李彦,吉华,王强,李翔龙. 计算机集成制造系统. 2004(12)
[2]面向CIMS的开放式数控系统[J]. 卢胜利,王睿鹏,祝玲. 宁夏工程技术. 2004(04)
[3]一个PC内藏CNC型开放式数控系统的开发[J]. 姜运涛,王震霞. 机械. 2004(11)
[4]SoftSERCANS技术及其在数控系统中的应用[J]. 梁宏斌,王永章. 计算机集成制造系统. 2004(11)
[5]新一代网络化、开放式数控系统及应用[J]. 陈吉红. 世界制造技术与装备市场. 2004(03)
[6]基于电流变材料的变刚度切削颤振在线控制方法[J]. 王民,费仁元,杨建武,吴季茂,关剑,刘璇. 北京工业大学学报. 2001(04)
[7]基于基因算法的加工质量故障诊断研究与实现[J]. 聂胜才,唐晓青. 航空学报. 2001(06)
[8]基于切削力信号时域频域特征融合的刀具磨损监测[J]. 郑建明,李言,李鹏阳,洪伟,肖继明,袁启龙. 机械与电子. 2001(03)
[9]数字位置控制参数对提高伺服驱动精度的作用[J]. 吕嘉祯,王志红. 山西煤炭管理干部学院学报. 2000(04)
[10]灰色预测法在设备状态趋势预报中的应用[J]. 施国洪. 中国安全科学学报. 2000(05)
本文编号：3450336
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 制造自动化的发展历程
1.2 现代自动化制造系统中动态监控(Dynamic Monitoring & Control)
1.3 CIMS环境下的制造自动化系统(CIMS／MAS)中的动态监控
1.4 论文的课题来源
1.5 论文内容的展开
2 CIMS／MAS中的DMC的理论基础
2.1 自动化加工系统中的DMC的系统组成
2.2 统计特征值计算,相关分析及频谱分析
2.3 基于系统辨识的DMC理论分析
2.4 系统辨识——系统信号建模
2.5 建模后分析
2.5.1 系统预报
2.5.2 系统稳定性分析
2.5.3 模态分析
2.5.4 输出信号的自相关分析
2.5.5 信号自功率谱分析
2.6 多输入多输出复杂系统(MIMO)识别——人工神经网络(ANN)
2.7 基于时序模型的模式识别
3 动态监控技术(DMC)在自动化加工系统中的应用
3.1 机床运动误差源的频谱分析
3.2 机床加工误差的自适应预报补偿控制
3.3 刀具磨损状态的模式识别研究
3.4 加工过程的参数识别与在线控制
3.5 批量制造中的工序质量控制与预报
3.6 机械设备的故障诊断
3.7 加工表面形貌识别(CEST)
3.8 人工神经网络技术(ANN)在DMC中的应用
4 动态信号分析软件设计
4.1 概述
4.2 基于时序建模及建模后分析的动态信号分析(DSA)系统软件设计
4.2.1 软件设计流程
4.2.2 DSA系统软件组成及开发环境
4.3 采样及数据预处理模块
4.4 时序建模模块
4.4.1 时序建模流程
4.4.2 模型结构选择
4.4.3 AR(n)模型参数估计
4.4.4 ARMA(n,m)模型参数估计
4.4.5 模型适合性检验
4.5 建模后分析
4.5.1 格林函数
4.5.2 系统稳定性分析
4.5.3 系统预报
4.5.4 模态参数ξ,ω_n计算
4.5.5 输出信号的自协方差
4.5.6 自功率谱密度函数
5 XK—516数控铣床工作台运动误差源分析及运动误差自适应补偿控制
5.1 概述
5.2 实验系统硬件电路
5.3 工作台数控及采样程序设计
5.4 工作台运动误差建模及误差源分析
5.5 数控机床工作台运动误差自适应补偿控制
5.5.1 两种自适应控制系统
5.5.2 XK—516数控铣床工作台运动最小方差自适应补偿控制系统仿真研究
6 开放式数控系统
6.1 概述
6.2 开放式数控加工系统的体系结构
6.3 前、后台方式的操作与控制系统方案
6.4 动态监控系统与DNC的集成
结论
致谢
参考文献
独创性声明
学位论文版权使用授权书
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTLinux的全软件数控系统[J]. 朱达宇,李彦,吉华,王强,李翔龙. 计算机集成制造系统. 2004(12)
[2]面向CIMS的开放式数控系统[J]. 卢胜利,王睿鹏,祝玲. 宁夏工程技术. 2004(04)
[3]一个PC内藏CNC型开放式数控系统的开发[J]. 姜运涛,王震霞. 机械. 2004(11)
[4]SoftSERCANS技术及其在数控系统中的应用[J]. 梁宏斌,王永章. 计算机集成制造系统. 2004(11)
[5]新一代网络化、开放式数控系统及应用[J]. 陈吉红. 世界制造技术与装备市场. 2004(03)
[6]基于电流变材料的变刚度切削颤振在线控制方法[J]. 王民,费仁元,杨建武,吴季茂,关剑,刘璇. 北京工业大学学报. 2001(04)
[7]基于基因算法的加工质量故障诊断研究与实现[J]. 聂胜才,唐晓青. 航空学报. 2001(06)
[8]基于切削力信号时域频域特征融合的刀具磨损监测[J]. 郑建明,李言,李鹏阳,洪伟,肖继明,袁启龙. 机械与电子. 2001(03)
[9]数字位置控制参数对提高伺服驱动精度的作用[J]. 吕嘉祯,王志红. 山西煤炭管理干部学院学报. 2000(04)
[10]灰色预测法在设备状态趋势预报中的应用[J]. 施国洪. 中国安全科学学报. 2000(05)
本文编号：3450336
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3450336.html
