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FMS加工尺寸及工艺能力预测控制研究

中国机械工程 2002年第8期13卷 665-668页

作者：张立斌贾亚洲陶俐国吉林大学机械学院

应用时间序列分析原理和方法对柔性制造系统 ( FMS)加工尺寸数据序列进行在线建模。将加工尺寸预测与工艺能力预测结合起来 ,提出对加工尺寸进行反馈补偿控制的原理和方法。实践证明。

关键词： FMS 时间序列预测工艺能力反馈补偿控制加工尺寸柔性制造系统

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旋风筒及管道内衬砖加工尺寸的计算

工业炉 1991年第1期 21-24页

作者：朱良才高贺池冶金部三冶筑炉工程公司

一、前言旋风筒及管道在当今工业炉窑中经常出现,如在水泥窑、石灰窑和镁砂焙烧炉中应用较广泛。特别是旋风筒内衬施工非常困难,其原因是旋风筒的形状是锥形体,应用的砖型太多。因此,设计单位往往不易设计出复杂异型的定型砖,这样就给... 详细信息

一、前言旋风筒及管道在当今工业炉窑中经常出现,如在水泥窑、石灰窑和镁砂焙烧炉中应用较广泛。特别是旋风筒内衬施工非常困难,其原因是旋风筒的形状是锥形体,应用的砖型太多。因此,设计单位往往不易设计出复杂异型的定型砖,这样就给施工带来不可避免的大量改形和砖加工。所以,砖加工尺寸的计算将成为砌筑旋风筒内衬的关键工序。二、砖加工的设计 1.旋风筒任一直径的计算在旋风筒施工图纸中,一般给定2个直径尺寸,一个是顶部直径φ;、一个是底部直径φ;,中间的任一直径尺寸一般都不给出。由于施工单位在设计砖加工时必须应用到旋

关键词：管道内衬旋风筒加工尺寸

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珩磨加工尺寸预报建模的研究

珩磨加工尺寸预报建模的研究

作者：施建军兰州理工大学

学位级别：硕士

作为一种特殊的磨削加工形式,珩磨是一种高效、经济的精加工方法。加工尺寸的预报建模是实现珩磨加工尺寸在线监控的必要条件。将加工尺寸预报补偿技术引入到珩磨加工过程中,利用气动测量系统,检测被加工工件的尺寸数据,并将该数据作为... 详细信息

作为一种特殊的磨削加工形式,珩磨是一种高效、经济的精加工方法。加工尺寸的预报建模是实现珩磨加工尺寸在线监控的必要条件。将加工尺寸预报补偿技术引入到珩磨加工过程中,利用气动测量系统,检测被加工工件的尺寸数据,并将该数据作为尺寸预报的对象,建立实时模型,对其未来的尺寸进行在线预报,从而有效保证工件加工尺寸的精度。本文针对珩磨加工过程,利用珩磨加工尺寸数据和MATLAB软件,对常见的指数平滑模型、灰色GM(1,1)模型和AR(n)预报模型的适用性进行了深入分析。在此基础上,提出了几种模型优化方法和预报方法。主要研究内容如下： 1.对指数平滑预测法和等维递补GM(1,1)预报模型进行了计算及验证,得出了相应模型的预报精度,分析得到了这两种方法在珩磨加工尺寸预报上的优劣性。 2.为了抑制等维递补GM(1,1)预报模型维数对预报精度的过分影响,在比较传统的对初始数据的函数变换方法之上,提出了去除明显不合趋势数据的数据处理法,以提高预报精度,削弱模型维数对精度的影响。 3.基于GM(1,1)-AR(n)残差修正组合模型,对其在珩磨加工尺寸预报中的适应性进行了验证。同时,通过改变灰色等维GM(1,1)模型的维数和采用不同的AR(n)模型的参数估计法,对模型进行了深入分析与研究,并且将提出的初始数据处理方法运用到该模型的预报中,预报精度得到了明显提高,取得了满意效果。 4.基于对指数平滑模型和灰色预报模型的特点分析,提出了一种组合模型—SGM(αt,s0.t,1,1),并通过理论分析和实例计算,验证了该模型在柱塞套内圆的珩磨过程中的适用性。同时对所提出模型的参数进行深入分析和计算,得出了模型参数选择的一般原则,保证了模型在实际应用当中的可靠性;并且对以往的静态化调整系数进行动态化预测,使得调整系数能够根据实时情况进行调整,避免了静态参数的弊端,能够使组合模型获得高的预报精度。

关键词：珩磨加工尺寸预报模型组合模型

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机械加工尺寸预报建模的研究

机械加工尺寸预报建模的研究

作者：张强西北农林科技大学

学位级别：硕士

加工尺寸的预报建模是进行机械加工质量在线监控的必要条件，也是实现加工误差预报补偿控制的关键技术。因此，不断探索具有高精度和高速度、适用于现场应用的新型预报建模技术是非常必要的。本文从机械加工过程的动态特征出发，... 详细信息

加工尺寸的预报建模是进行机械加工质量在线监控的必要条件，也是实现加工误差预报补偿控制的关键技术。因此，不断探索具有高精度和高速度、适用于现场应用的新型预报建模技术是非常必要的。本文从机械加工过程的动态特征出发，对几种常用的加工尺寸预报模型的适用性进行了深入分析，在此基础上提出了三种适用于不同应用场合的加工尺寸在线建模预报方法。针对灰色GM(1，1)模型对尺寸序列随机项反映不灵敏，预报精度不足的问题，根据灰色模型建模原理，重点分析了模型维数和背景值对改善GM(1，1)模型预报精度的作用，通过引入背景值参数，给出了GM(1，1)模型背景值的一般表达式。在此基础上，提出了GM(1，1)模型的优化问题，建立了以平均绝对预报误差最小为目标的GM(1，1)模型维数与背景值参数的优化模型，并根据该优化问题的特点，采用遗传算法实现模型维数与背景值参数的优化。用Matlab编制了相应的软件。为进一步提高GM(1，1)模型的预报精度，研究了GM(1，1)模型残差修正算法。通过分析GM(1，1)模型残差序列的动态特征，根据时间序列组合预报的建模理论，提出了一种基于灰色模型与时间序列模型的GM(1，1)-AR组合预报模型，其中用GM(1，1)模型对加工尺寸进行等维递补动态预报，用离线建立的AR模型对GM(1，1)模型残差进行在线预报和修正。研究了基于神经网络的加工尺寸非线性预报建模问题。针对神经网络对尺寸序列趋势项反应不灵敏的问题，提出了一种基于神经网络与GM(1，1)模型的GM(1，1)-ANN组合预报模型，利用神经网络对GM(1，1)模型残差进行非线性预报和修正，以进一步提高组合模型的适用性。采用遗传算法对神经网络连接权进行了离线优化。为提高遗传算法的收敛速度，采用了实数编码法、正态变异算子、稳态遗传算法，改进了期望值选择法，提出一种匹配群体规模可变的选择策略。用BC编制了相应的软件。在数控车床上连续加工了一批试件，利用试件外圆车削尺寸的实测数据，对提出的三种建模方法进行了应用分析。根据实验结果，GM＊＊）优化模型与标准 GM＊＊）模型相比，模型误差减小3 0％以上，GM＊＊卜ANN与GM （卜AR组合模型与标准GM＊＊）模型相比，其模型误差均减小50％以上，表明三种预报模型均具有较高的精度。在保持 GM＊＊）模型快速建模性能的前提下，通过优化、组合提出了三种用于机械加工尺寸在线建模的新型预报模型。根据其相应的建模机理，GM＊万优化模型适用于一般加工过程的尺寸序列预报建模，两种组合预报模型适用于具有强随机干扰下的加工尺寸预报建模，其中GM＊，l卜ANN组合模型也是对复杂非线性加工过程进行质量监控的一种有效方法。此外，本文的研究结果对其它领域的预报建模问题亦有借鉴意义。

关键词：加工尺寸预报模型灰色模型组合模型神经网络

基于PSO-NP机械加工尺寸PI型广义预测控制

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基于PSO-NP机械加工尺寸PI型广义预测控制

作者：李国龙太原理工大学

学位级别：硕士

在进行机械加工质量在线监控的过程中,加工尺寸数据的预测是特别重要的,同时预测加工尺寸数据也是实现误差反馈补偿控制的关键,故研究高精度的并且能够在实际的工业加工过程中发挥良好控制作用的加工尺寸数据预测的优良算法显得尤为重... 详细信息

在进行机械加工质量在线监控的过程中,加工尺寸数据的预测是特别重要的,同时预测加工尺寸数据也是实现误差反馈补偿控制的关键,故研究高精度的并且能够在实际的工业加工过程中发挥良好控制作用的加工尺寸数据预测的优良算法显得尤为重要。机械加工通过对工件的几何参数进行改造能够有效地提高社会生产效率从而产生更大的经济效益,因此研究机械加工尺寸的预测控制显得尤为重要。机械加工过程中对加工尺寸进行检测和控制能够有效的保证零件加工尺寸的精度,其首要条件是建立适当的模型对加工尺寸的变化情况进行准确的描述和预测,而通过广义预测控制中的多步预测,使系统根据以往尺寸的输入,输出数据和已选定的未来尺寸输入值,不断地预测未来尺寸的输出值从而克服系统的不确定性以及增强系统的鲁棒性。但是GPC中所选的参数与工程实际要求的指标联系不够紧密,并且对于随机突发的干扰不能达到实时的控制效果。PI型广义预测控制能够有效提高实时跟踪性,改善系统的控制品质,结合两种控制技术的优势可以产生控制效果更加符合实际要求的PI型广义预测控制.然而加工过程中各种因素的机理非常复杂,并且加工过程受到很多实际条件的约束,在控制系统中存在了约束,势必会对控制量求解带来难度,使问题复杂,计算量加大,影响了算法的性能,再加之PI型广义预测控制的比例因子和积分因子整定比较困难,所以对其参数整定就有十分重要的意义。针对机械加工过程中工件尺寸容易产生误差的缺陷,本文通过对机械加工尺寸的检测数据序列进行在线建模,提出了一种基于粒子群算法和非线性规划的带约束的PI型广义预测控制。该算法通过非线性规划处理机械加工过程中控制系统输入输出的约束条件,从而得到带约束的PI型广义预测控制的控制律,再通过粒子群算法进行二次搜索,对约束PI型广义预测的比例因子和积分因子进行优化整定,通过matlab仿真结果表明该算法能够对加工尺寸的变化进行准确的预测,使被加工零件尺寸基本上都控制在允许误差内。在数控机床上连续加工了一批试件来预测其加工尺寸的输出值,通过matlab仿真将该算法与GAPIGPC优化算法以及未对算法中参数进行优化整定算法进行了比较,从而得出该新型算法可以有效的减少系统的超调,缩短调整时间,从而达到更好的控制效果,并且具有更好的跟踪性能和适应能力,输出的波动更小,控制量更加缓和并且减少了因模型失配引起的控制量振荡。

关键词：加工尺寸 PI型预测控制约束处理非线性规划

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几种新型自动调整加工尺寸的镗刀架

制造技术与机床 1996年第1期 11-14页

作者：李宗斌西北轻工业学院

几种新型自动调整加工尺寸的镗刀架西北轻工业学院李宗斌１．自动微调镗刀架在镗刀架中增加微调机构，使切削刃能按照自动测量仪测得的数据移动，以补偿因其磨损造成的孔径尺寸误差，这有利于提高在加工中心上批量加工孔的生产效率。图... 详细信息

几种新型自动调整加工尺寸的镗刀架西北轻工业学院李宗斌１．自动微调镗刀架在镗刀架中增加微调机构，使切削刃能按照自动测量仪测得的数据移动，以补偿因其磨损造成的孔径尺寸误差，这有利于提高在加工中心上批量加工孔的生产效率。图１美国ＤｅＶｌｉｅｇ公司的自动微调...

关键词：镗刀架加工尺寸调整自动化