时栅数控转台空间回转位置预测方法研究

时栅传感器利用时空变换技术将空域信息变换到时域,以时间测量空间位移.为了研制高精度时栅数控转台,减少动态位置反馈误差,提出了一种回转位置预测测量新方法,利用时空变换技术将时域信息返回到空域.利用时间序列理论对时栅测量值进行建模,从而预测出数控转台未来一段时间内的位置值,并利用当前测量值对前一次的预测误差进行实时修正.介绍了测量数据建模方法和预测系数估计算法.为了验证位置预测方法的有效性,设计了一套动态实验系统.实践证明,数控转台的角位移预测误差为±2″,实现了精密位置预测.     

时栅式直驱转台位置反馈智能接口设计

分析时栅式直驱转台位置反馈存在的动态位置反馈误差。提出利用预测测量方法,将时栅绝对式离散角度测量值转化为增量式连续脉冲信号。研制时栅式直驱转台位置反馈与控制智能接口电路,实现空间位置预测测量。开展预测实验,测得直驱转台空间位置的动态预测误差为!4″,表明时栅可以满足直驱转台高精度的要求。     

EMD方法基于AR模型预测的数据延拓与应用

把基于时间序列AR模型预测的数据延拓技术引入经验模态分解（EMD）时频分析领域，论述了基于AR模型的数据延拓技术原理，即先对原始数据进行AR建模，然后利用模型对该数据进行延拓。通过对非线性仿真信号基于AR模型的延拓研究表明，该延拓技术是有效的。把该延拓技术应用于转子横向裂纹的时频分析，能把横向裂纹转子的扭振所形成的相位调制现象检测出来，获得了良好的效果。     

最小二乘AR模型的惯性器件故障预测

以随机信号时间序列AR模型为基础,将激励噪声信号构造为准则函数,采用最小二乘法对AR模型参数进行辨识,得到惯性器件漂移误差系数最小二乘AR预测模型,泛化用于故障预测.仿真结果表明与功率谱估计的参数化AR、ARMA模型相比,最小二乘AR预测模型在高、低阶次时辨识精度较高、泛化能力较强,这一特点在低阶时尤为明显,其预测结果可为发现故障隐患、辅助决策提供依据.     

AR模型在数控车削在线监测中的应用研究

本文针对数控车削在线检测的需要,建立了用于状态监测与预报的AR模型,并开发了基于该模型的软件,它能够实现AR模型的自动定阶、AR谱分析、加工状态的实时预报.作为在线监测系统的重要组成部分,大大增强了原来系统的功能.     

基于ARM的高精度全闭环时栅数控转台

为了提高数控回转工作台的控制精度,利用高精度时栅角位移传感器作为测角元件,实时测出转台的实际角位移并将其作为反馈信号,以ARM处理器做为数控系统的核心器件,实现了全闭环的转台数控系统。该系统通过机械传动比细分的方法,解决了在步进电动机步距角细分不足的情况下,实现高精度控制。实验证明该系统具有运行稳定,定位精度高等优点,在机加工领域有较好的应用前景。     

基于时栅的直驱转台误差分析与建模

基于时栅的直驱转台是一种新型零传动数控转台,可分析直驱系统的误差源。利用齐次坐标变换的方法分析并给出了转台转动副的几何误差模型,并根据摩擦与速度的稳态关系建立Stribeck摩擦的数学模型。本文进行的误差分析和误差建模可为其它类型的多轴转台的误差建模研究提供参考。     

基于AR建模理论的汽车行驶姿态预测方法研究

采用AR模型开展了汽车运动参数预测研究,详细分析了其建模预测方法,并以侧倾角速度这一车辆行驶时的关键参数为例,讨论了AR模型在行驶安全运动参数预测中的应用,结果显示该模型取得了一定的效果。此外,AR模型仅利用自身的历史数据进行建模预测,故具有简便易行、通用性好、可操作性强的特点。     

AR模型在数控车削在线监测中的应用研究

这里针对数控车削在线检测的需要,建立了用于状态监测与预报的AR模型,并开发了基于该模型的软件,它能够实现AR模型的自动定阶、AR谱分析、加工状态的实时预报。作为在线监测系统的重要组成部分,大大增强了原来系统的功能。     

全矢KPCA和AR模型结合的滚动轴承故障预测方法

由于单一传感器获取的振动信号具有片面性,采用全矢谱信息融合技术对滚动轴承信号进行特征提取,并与KPCA模型和AR时序预测方法相结合进行故障预测。首先,采用全矢谱技术提取实验数据中的特征主振矢;然后,采用KPCA方法对得到的特征主振矢进行融合,消除数据冗余,并建立全矢KPCA监控模型;最后,将测试样本输入全矢KPCA监控模型并输出T2和SPE统计量,将其值作为AR预测模型的输入,预测其变化情况,并根据其预测值超出KPCA监控模型的控制限与否来判断设备是否出现故障。实验结果表明,该方法既能较好地预测出滚动轴承的运行状态,又能进一步追踪故障发展趋势,为及时做好维修措施提供理论依据。     

基于时间序列的时栅数控转台动态建模研究

时栅运用到全闭环数控转台作位置检测传感器时,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换成空域信息。利用时间序列对时栅数控转台的动态特性进行建模,依据一系列过去测量值预测下一采样时刻角位移,将原本等时采样的绝对式角位移转换为全闭合数控系统需求的等空间增量式连续脉冲。介绍了动态模型选择标准、参数估计、模型检验的原理和算法。采用当前预测值对上一次预测误差进行实时修正,以消除累计误差保证测量精度。实验证明了采用动态模型预测算法能保证动态数控角位移测量误差控制在±3″以内,实现了精密动态全闭环角位移测量。     

基于通用运动学的BC型双转台五轴数控机床后置处理

为充分挖掘数控机床的加工潜能,针对BC型双转台五轴数控机床坐标关系,建立其运动学模型,并经逆向运动学求解,推导出该型机床后置处理的转角计算公式和坐标转换计算公式。为进一步提高该型机床加工精度,在分析转角变化情况后,提出了避免突变的处理方法。针对采用线性插补法加工产生误差较大的问题,提出了采用球面插补法进行加工和计算,并根据推导结果,开发了基于UG的后置处理程序。经试验验证,该后置处理程序能满足使用要求。     

用于高精度数显时栅转台的全自动测控系统

设计了一种集数据采集、处理和控制于一体的数显时栅转台全自动测控系统。介绍了系统的硬件组成及软件各个模块的功能,并给出了增量型数字PID算法的主要程序框图。本系统具有较高的智能化,能在无人干预的情况下自动完成仪器的标定和测试工作。使用结果表明,测试效率和效果达到了要求的指标。     

自回归模型时序识别系统的判别函数分类性能分析

从理论上对5种常用自回归模型时序识别系统的判别函数分类性能进行了定性分析，同时定量地比较了它们对试验摩擦振动状态的分类概率。指出了它们各自的特点，对其分类能力进行了评价，在常用的5种判别函数中，Kullback-Leibler信息量适用的范围广，分类性能好，在状态信号特征信息不充分时，应优先选用。反之，应根据信号特征，选择相应的判别函数。本文的分析有助于为自回归模型时序识别系统选择适当的判别函数。     

五轴数控机床工作台的几何误差测量

针对回转轴误差的定义,最终确立以基于最小二乘圆法,对回转工作台几何误差的测量方案.并以HS664RT五轴联动立式加工中心作为研究实例,完成数控回转工作台的几何误差测量实验.用Matlab建立了求解标准球安装误差的算法,并对回转工作台几何误差进行了辨识建模.     

基于旋转变压器的电机转子位置检测电路设计

主要研究了基于DSP和旋转变压器的电机转子位置检测方案,很好地结合了DSP的快速数据处理能力和旋转变压器的高可靠性,实现了旋转变压器的轴角数字测量.在给出旋转变压器工作原理基础上,提出了测量原理和系统的电路设计方案,已成功地应用于实际伺服系统的位置检测中,具有经济、简便、实用的特点.     

基于灰色时序组合模型的油液光谱分析预测

以某型发动机油液光谱分析数据为基础,分别利用GM模型、AR模型和灰色时序组合模型,对实测数据进行动态建模,并对发动机润滑油中Fe元素的变化进行预测,结果对比表明,灰色模型能够模拟数据的宏观变化趋势,时序模型能够描述数据的细微随机变化,灰色时序组合模型综合两种模型的优点,达到更高的预测精度。     

回转工作台定位检测电路的设计

为了补偿数控机床回转工作台的定位夹紧误差,设计了定位误差检测系统;提出了利用传感器、单片机和数据采集部分等组成检测系统;介绍了定位误差检测系统的工作原理、硬件电路和软件设计流程.