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刀具功率监控系统中功率信号的实时处理问题

机械设计与研究 1994年第1期10卷 19-21页

作者：邵华林益耀上海交通大学

随着机械加工自动化程度的提高，刀具状态在线监控已成为迫切需要解决的问题。由于主电机功率信号获取方便且安装功率变送器无需改造机床，因此利用功率信息监控刀具状态是最为人们推崇的方法之一。然而，在实际加工环境的功率信号中存... 详细信息

随着机械加工自动化程度的提高，刀具状态在线监控已成为迫切需要解决的问题。由于主电机功率信号获取方便且安装功率变送器无需改造机床，因此利用功率信息监控刀具状态是最为人们推崇的方法之一。然而，在实际加工环境的功率信号中存在大量的干扰，这使得对刀具状态进行可靠实时监控的难度增大。主要原因是瞬时脉冲干扰的幅值常常远超过预设的功率监控阈值（如刀具磨损的功率阈值）而造成误报警。本文讨论了功率信号的实时处理问题，并提出了一种新的信号处理方法－防脉冲干扰滑动平均算法。利用该方法对电机功率信号实验数据处理的结果表明，它既能有效地滤除脉冲干扰，又能避免其它信号处理方法带来的信号失真。

关键词：功率信号实时处理刀具

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机床功率信号的试验研究

组合机床与自动化加工技术 1994年第6期 21-25,33页

作者：倪前富邵华林益耀上海交通大学

本文通过试验对不同切削条件下的功率信号进行研究，分析它所包含的有关机床系统和加工状态的信息、功率信号的时域和频域特征以及各种特征随加工状态而变化的规律，提出了功率信号中对负载、刀具状态等敏感的特征量。本文的研究为功率... 详细信息

本文通过试验对不同切削条件下的功率信号进行研究，分析它所包含的有关机床系统和加工状态的信息、功率信号的时域和频域特征以及各种特征随加工状态而变化的规律，提出了功率信号中对负载、刀具状态等敏感的特征量。本文的研究为功率信号的具体应用提供了依据．

关键词：功率信号功率监控信号处理机床

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机床切削功率信号实时处理方法

制造技术与机床 2005年第5期 43-45,63页

作者：李智华王细洋徐勇军南昌航空工业学院机械系江西南昌330034 广东工贸职业技术学院机电系广东广州510510

在切削加工过程中,对机床功率实时信号监控可以有效地防止事故的发生。但是实时信号中往往有许多的干扰。文章针对功率实时信号的干扰处理问题,运用LabVIEW软件提出了两种功率信号处理方法:基于LabVIEW延时方差法和基于LabVIEW防脉冲干... 详细信息

在切削加工过程中,对机床功率实时信号监控可以有效地防止事故的发生。但是实时信号中往往有许多的干扰。文章针对功率实时信号的干扰处理问题,运用LabVIEW软件提出了两种功率信号处理方法:基于LabVIEW延时方差法和基于LabVIEW防脉冲干扰滑动均值法。

关键词：机床切削加工功率信号 LabVIEW软件信号处理

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基于零空间追踪算法的铣削功率信号分析

组合机床与自动化加工技术 2014年第5期 1-4页

作者：李衍佳石新华邵华上海交通大学机械与动力工程学院

功率信号因获取简便、成本低等特点被广泛应用在切削过程监控中,因此对功率信号的特征进行深入分析非常必要。利用零空间追踪算法(Null Space Pursuit,NSP)分解铣削功率信号,分析分量及其能量分布的特征;通过计算能量分布与相关系数的... 详细信息

功率信号因获取简便、成本低等特点被广泛应用在切削过程监控中,因此对功率信号的特征进行深入分析非常必要。利用零空间追踪算法(Null Space Pursuit,NSP)分解铣削功率信号,分析分量及其能量分布的特征;通过计算能量分布与相关系数的相关程度,探究NSP的自适应性。分析结果表明,铣削功率信号的NSP分量包含大量有关铣削过程的信息,分量能量集中在前4阶;铣削参数恒定时,功率信号可分为静态分量和动态分量两部分;NSP分解铣削功率信号的自适应性良好。

关键词：铣削功率信号零空间追踪 NSP

基于主轴功率信号的钻锪刀具监测及其系统开发与应用

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基于主轴功率信号的钻锪刀具监测及其系统开发与应用

作者：万文波浙江大学

学位级别：硕士

在机械制造领域,刀具的切削状态直接影响到加工质量与效率,因此刀具状态监测的意义至关重要。在柔性制造(FMS)、计算机集成制造(CIMS)生产线中,监测设备常以功率阈值的方式判断刀具加工状态。在实际加工中,如切削参数发生改变,则需要对... 详细信息

在机械制造领域,刀具的切削状态直接影响到加工质量与效率,因此刀具状态监测的意义至关重要。在柔性制造(FMS)、计算机集成制造(CIMS)生产线中,监测设备常以功率阈值的方式判断刀具加工状态。在实际加工中,如切削参数发生改变,则需要对各工序重新设定阈值参数,且无法适用于变切削加工过程。传统刀具状态监控中常用的主轴功率阈值比较法存在功率反馈时滞,不能很好地适应切削过程多变的工况。本文是以浙江大学飞机数字化装配技术团队的翼盒数字化装配系统为背景,针对目前项目采用的刀具状态监测设备存在的问题,提出了改进后的监测方法与改进措施。利用实时采集的主轴转速、进给速度以及电主轴的功率、电流和扭矩信号的作为系统输入,经信号预处理和特征参数的提取,建立切削参数与加工功率之间的模型,以此实现刀具状态监测、自动退刀换刀及刀具库管理等功能。利用SINUMERIK Operate Package对西门子840Dsl数控系统进行二次开发,完成了刀具状态监测系统(TCMS)的系统的设计。本文开展的研究工作如下:(1)系统的研究了目前刀具状态监测主要采用的信号,分析了功率、切削力、振动、声发射(AE)信号之间优缺点。同时也研究了本项目中采用的刀具监测设备的基本监测原理,在此基础上提出了本文的研究内容和目标。(2)分析了基于制孔末端执行器制孔锪窝的切削加工过程及其工艺特点,针对目前采用的刀具状态监测TMAC自适应控制器在监测过程中出现的功率反馈时滞和误报警的问题,提出了具体的解决方案并进行试验和设计。(3)本文在功率阈值法的基础之上,利用自适应神经模糊系统(ANFIS)与支持向量回归(SVR)建立功率与加工参数之间的模型,实时计算标准切削功率并与实际切削功率进行同步对比分析,从而判断刀具加工状态并执行换刀策略。(4)利用了 SINUMERIK Operate Package中的API组件进行刀具状态监测系统的开发,以Visual Studio 2008和Qt类库为开发环境,实现了刀具在线监测、过载保护、自动退刀换刀及刀具库管理等功能。同时借助MATLAB的COM组件,以及LIBSVM进行数据处理,完成了刀具状态监测系统(TCMS)的研发及HMI设计,最终将其集成于数控系统并应用于实际生产项目中。

关键词：刀具监测功率信号制孔锪窝自适应神经模糊系统支持向量机

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功率信号的振幅和相位对功率合成的影响

有线电视技术 2010年第1期17卷 99-102页

作者：罗正明贵州省广播电视局761台

两个输入功率信号的振幅不等或存在相位差时,都会对合成功率产生较大的影响,这两种情况都会使输入到功率合成器的功率产生不平衡,导致负载电阻RL上合成的功率减小,并在平衡隔离电阻RD上吸收一部分功率。其吸收的功率越大,温度就越高;当... 详细信息

两个输入功率信号的振幅不等或存在相位差时,都会对合成功率产生较大的影响,这两种情况都会使输入到功率合成器的功率产生不平衡,导致负载电阻RL上合成的功率减小,并在平衡隔离电阻RD上吸收一部分功率。其吸收的功率越大,温度就越高;当温度过高时,平衡隔离电阻RD将会损坏,使反射过大,从而使功率放大器损坏。

关键词：功率信号振幅相位功率合成

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铣削功率信号低通滤波特性的仿真与试验分析

上海交通大学学报 1998年第5期32卷 49-52页

作者：邵华瞿澄然翁世修林益耀上海交通大学机械工程学院

通过仿真和试验分析了铣削功率信号波形，解释了切削点至功率信号测量点之间中间环节对负载变化的滤波作用．仿真和试验揭示，当铣削负载发生突变时，在电动机输入功率信号的波形中会产生阶跃响应波动；由功率负载突变引起的阶跃响应波... 详细信息

通过仿真和试验分析了铣削功率信号波形，解释了切削点至功率信号测量点之间中间环节对负载变化的滤波作用．仿真和试验揭示，当铣削负载发生突变时，在电动机输入功率信号的波形中会产生阶跃响应波动；由功率负载突变引起的阶跃响应波动，其周期对一定的主电动机功率测量系统（包括主传动系统和功率变送器）为常数τ（本试验系统的τ≈０．０８ｓ）；当齿切削周期（等于铣削频率的倒数）小于阶跃响应波动周期的１／２时，铣削功率信号时域波形中的主峰值会发生粘连现象，表现为对负载波动频率的低通滤波效应（低通滤波截止频率为２／τ），从而造成功率信号中的负载波动特征减弱甚至消失．

关键词：功率信号低通滤波铣削仿真试验故障诊断