基于企业间质量跟踪控制模型的质量信息跟踪研究

为解决动态企业环境下的复杂质量跟踪控制问题,保证企业间加工质量信息的完整和全程可追溯性,进行了基于企业间质量跟踪控制模型的质量信息跟踪研究.结合扩展企业的分层分级组织结构,构建了具有分形网络特征的企业间质量跟踪控制模型及其对应的产品分形网络结构.通过质量信息节点的模板封装,建立了基于企业间质量跟踪控制模型的质量信息表达过程,并采用语义函数对质量信息进行了形式化描述.在此基础上,构建了支持企业间动态质量信息交换和共享的体系框架.根据企业间质量跟踪控制模型的自相似性,将企业间质量跟踪控制划分为多层多个相似的子过程,并在不同层次的过程流节点封装不同的质量信息及跟踪控制方法等,通过对过程流节点的监控,实现对企业间质量信息的有效跟踪控制.最后通过应用实例表明,该研究成果为解决相应的问题提供了一种新的思路和解决方法.     

基于误差流理论的多工位装配过程质量稳定性

为适应质量控制对象由产品转向过程的趋势,对多工位装配过程中的质量稳定性问题进行研究。将多工位装配过程视为一维离散时变系统,采用状态空间方程对其进行建模,模型中的系统矩阵包含了装配过程中的物理结构信息。通过对比理想状态和实际情况下的模型,得到装配过程的误差流模型。在此基础上,根据有界输入有界输出(BIBO)稳定性的概念,通过分析过程误差流模型可得到判断过程是否质量稳定的判定条件,并进一步提出衡量质量稳定性优劣的指标—稳定度这一新概念。以汽车白车身装配过程中一个三工位薄壁件装配为例,对所提出的判据和稳定度概念进行仿真验证。     

基于低带宽通信直流微网变换器自适应下垂均流技术研究

针对直流微电网的负载均流控制问题,对微电网的稳态均流、动态均流和母线电压稳定等方面进行了研究,对微电网常用均流控制策略进行了归纳,提出了基于低带宽通信的自适应下垂法。为了克服传统下垂控制的缺陷并获得良好的动态均流性能,增加了两个调整环,利用电流调整环调节下垂系数实现了稳态和动态均流,电压调整环抬升了母线电压。因控制均在本地实现,无需中心控制器,可靠性高。对不同的均流控制方案进行了对比实验。研究结果表明,静态均流误差<3%,动态均流误差<4%,该控制策略能实现直流微电网的动稳态均流和母线电压跌落补偿。     

制造过程加工误差流及其模型的研究

为适应现代制造系统加工过程质量的监视、控制和质量保障技术的发展,引入了“加工误差流”的概念。基于迭代映射和突变论构造了两类加工误差流动态模型,提出了加工误差控制的原理、策略和方法。同时,还介绍了利用最小二乘法回归多工序加工误差以及利用神经网络预报的验证结果     

再制造机床装配过程误差传递模型与精度预测

再制造机床的装配零件具有更多的不确定性和随机性,为保证装配精度的一致性与可靠性,需要建立其装配过程误差传递数学模型,定量描述装配过程的误差传递与累积规律.提出再制造机床装配过程中的零件质量特征、实际测量结果与装配过程误差源的数学映射关系及其误差流模型,定量描述了再制造机床装配过程中零件质量特征变动、特征测量、调整的偏差...     

基于面积误差评价的轨迹跟踪数字式最优预见控制

研究在数字最优预见控制中以面积误差作为评价函数的轨迹跟踪最优预见控制方法。首先 ,分析了轨迹跟踪控制的特点和一些问题 ,依次建立了基于面积误差的轨迹跟踪性能评价函数 ,从而获得轨迹跟踪的最优预见控制算法 ;然后对一个简易工作平台系统的轨迹跟踪问题进行了仿真验证。结果表明基于面积误差评价的最优预见控制方法是能够提高路径控制精度的一种有效方法。     

X-C直驱平台平面曲线轮廓磨削廓形误差非线性耦合控制

为提高X-C平台的曲线轮廓加工精度,引入了双轴联动耦合控制思想。根据切点跟踪加工原理,提出X,C轴跟踪误差耦合形成廓形误差的计算模型,在此基础上设计了X-C直驱加工耦合控制系统。为削弱曲线轮廓X-C磨削过程中轮廓轨迹、加工速度变化、磨削力变化、控制参数等因素对轮廓精度的影响,研究非线性PID调节的控制策略来补偿控制X,C轴跟踪误差引起的廓形误差。建立了直线电机与力矩电机构成的X-C直驱加工平台仿真模型,并以凸轮加工为例进行非线性交叉耦合廓形误差补偿控制仿真实验。结果表明:与常规加工相比,所设计的非线性交叉耦合控制器能够在一定程度上提高X-C直驱平台曲线轮廓的加工精度。     

基于动力学模型的全断面竖井掘进机纠偏控制策略

针对全断面竖井掘进机施工过程中易出现钻进偏斜的问题，提出了一种基于动力学模型的纠偏控制策略(误差符号积分鲁棒控制器，RISE)。首先，根据掘进机的组成和工作原理，将三维掘进空间内的偏斜问题分解为两个垂直平面内的二维偏斜问题，并规划了偏斜状态下的纠偏方案；其次，采用拉格朗日能量法建立了考虑未知环境干扰的掘进机纠偏动力学模型，并基于该模型，设计了误差符号积分鲁棒控制器，运用李雅普诺夫方法对控制器的稳定性进行了验证；最后，选取了整个纠偏过程的一段轨迹，在MATLAB/Simulink平台上进行了建模仿真，对误差符号积分鲁棒控制器的控制效果进行了验证。仿真结果表明：相较比例-积分-微分(PID)控制器和反馈线性化控制器(FLC),误差符号积分鲁棒控制器最大纠偏角度跟踪误差分别降低了83.3%和68.6%,最大纠偏位移跟踪误差分别降低了86.8%和66.4%。研究结果表明，该纠偏控制策略具有较高的纠偏轨迹控制精度。     

直线电机进给系统轮廓误差预测控制方法及仿真研究

为提高永磁同步直线电机驱动的进给系统轮廓轨迹跟踪精度和系统的动态性能，提出了一种显式模型预测交叉耦合控制方法（Explicit model predictive cross-coupled control, EMPCCC）。该方法结合显式预测控制原理与交叉耦合控制思想，对单轴电流和速度信号进行多步预测，将轮廓误差作为反馈量来修正预测控制的给定轨迹，达到轮廓误差预测控制的目的。基于MATLAB/Simulink搭建仿真模型，结果表明，所提EMPCCC方法能快速实现不同转速波形的无超调跟踪控制，且可以实时估计并补偿轮廓误差，提升不同轨迹的轮廓精度。     

预测控制的预报误差校正法研究

基于时间序列方法对模型误差过程建立模型，用递推最小二乘法估计模型误差过程的参数，由最小方差预报原理给出模型误差的预报，在上原理的基础上，对误差预报校正器进行了设计，并在动态知控制（DMC）中，用预报误差校正代替一般的误差校正，经过系统仿真比较，可以看出误差预后和误差预报校正的结果令人满意。     

基于Minitab质量控制图的电子产品生产应用

为了提高电子产品的质量,降低生产成本,使用质量控制中的控制图是一个很好的方法。本文利用x—R控制图对某电子产品进行质量控制。面对复杂的统计分析公式和繁多的数据,用Minitab作为开发工具对某电子产品的质量测试数据进行统计处理,通过Minitab所得的计算机图形和分析结果,能够方便、准确地判断该电子产品的质量情况。本文通过实例分析了该电子产品的工序生产过程和受控状态。     

Effects of imprecise measurement on the two dependent processes control for the autocorrelated observations

The observations from the process output are always assumed to be independent when using a control chart to monitor a process. However, for many processes the observations are autocorrelated and including the measurement error due to the measurement instrument. This autocorrelation and measurement error can have a significant effect on the performance of the process control. This paper considers the problem of monitoring the mean of a quality characteristic X on the first process, and the mean of a quality characteristic Y on the second process, in which the observations X can be modeled as an ARMA model and observations Y can be modeled as an transfer function of X since the state of the second process is dependent on the state of the first process. To distinguish and maintain the state of the two dependent processes with measurement errors, the Shewhart control chart of residuals and the cause-selecting control chart, based on residuals, are proposed. The performance of the proposed control charts is evaluated by the rate of true or false alarms. By numerical analysis, it shows that the performance of the proposed control charts is significantly influenced by the variation of measurement errors. The application of the proposed control charts is illustrated by a numerical example .     

多元预控图监控准则优化研究

多元预控图将一元预控图的监控变量由一元扩展到多元,是分析和监控两个及两个以上相关质量特性的有效方法,是复杂生产过程中控制产品质量的重要工具,但也存在精度偏低和监控效率低下等问题。为此,在一元监控图基础上,为降低多元预控图的误判概率,按增加单个样本所能提高的概率来调整抽样数,由5个增加到10个,在新的抽样数条件下调整监控准则,由4个增加到6个,并采用平均链长度(ARL)为基准,对新旧监控准则的监控效果进行比较并获取最优监控准则,提升了多元控制图的的监控精度和效率。     

基于方差分析的电子产品质量控制图的研究

为提高电子产品的质量,降低生产成本,使用控制图是个很好的质量控制方法.针对航空电子产品生产过程中统计过程控制方法的局限性,介绍了方差分析及控制图的概念,并考虑到不同环境下样本抽样数据之间的差异,结合方差分析原理对(x)-R控制图的构造方法及上下控制限的确定方法进行了研究.通过实例分析验证了修正后的(x)一R控制图对航空...     

基于Minitab的质量控制图在工件制造中的应用

介绍利用-x-R控制图对工件生产过程进行质量控制,并用Minitab14作为开发工具对质量数据进行统计处理,通过所得的质量控制图分析产品的质量变化.     

面向多品种小批量制造过程的NAD-EWMA控制图多目标优化设计方法

针对面向多品种小批量制造过程设计质量控制图面临的样本数量少、分布不确定问题,提出一种基于非参数、自适应、动态EWMA控制图的多目标优化设计方法。基于非参数统计理论与自适应控制的思想,构建与样本数据分布无关的控制图统计量,并设计一种基于聚类距离的动态抽样方法实现样本抽样;在此基础上,考虑统计性、经济性建立控制图多目标优化设计模型,基于改进人工鱼群算法与云清晰综合评价方法实现对模型求解,进而构建面向多品种小批量制的非参数自适应动态EWMA控制图。最后,以航天复杂构件制造过程为例,对制造过程进行动态监控。结果表明,所提方法能够快速监控到质量异常,监控性能高,验证了该方法的有效性和可行性,为多品种小批量制造过程实际的质量监控提供一种有效的途径。     

轿车车身制造尺寸精度的M-CII图分类方法

分析了车身装配偏差的来源和表现形式 ,提出了一种尺寸精度分类方法 ,利用均值偏移 CII指数综合控制图 (M CII图 ) ,来综合反映车身制造尺寸的均值偏移和波动程度 ,从精确性与精密性两个方面对车身制造尺寸精度进行评价和分类界定。该方法可结合Shewhart控制图用于车身制造质量控制和评价。     

An approach to controlling two dependent process steps with autocorrelated observations

The observations from the process output are always assumed independent when using a control chart to monitor a process. However, for many processes the process observations are autocorrelated. This autocorrelation can have a significant effect on the performance of the control chart. This paper considers the problem of monitoring the mean of a quality characteristic X on the first process step and the mean of a quality characteristic Y on the second process step, in which the observations X can be modeled as an AR(1) model and observations Y can be modeled as a transfer function of X since the state of the second process step is dependent on the state of the first process step. To effectively distinguish and maintain the state of the two dependent process steps, the Shewhart control chart of residual and the cause-selecting control chart are proposed. The proposed control charts’ performance is measured by the rate of alarm on the proposed charts. From numerical analysis, it shows that the performance of the proposed control charts is much better than the misused Hotelling T² control chart and the individual Shewhart X and Y control charts.     

Sequential monitoring of manufacturing processes: an application of grey forecasting models

This study used statistical control charts as an efficient tool for improving and monitoring the quality of manufacturing processes. Under the normality assumption, when a process variable is within control limits, the process is treated as being in-control. Sometimes, the process acts as an in-control process for short periods; however, once the data show that the production process is out-of-control, a lot of defective products will have already been produced, especially when the process exhibits an apparent normal trend behavior or if the change is only slight. In this paper, we explore the application of grey forecasting models for predicting and monitoring production processes. The performance of control charts based on grey predictors for detecting process changes is investigated. The average run length (ARL) is used to measure the effectiveness when a mean shift exists. When a mean shift occurs, the grey predictors are found to be superior to the sample mean, especially if the number of subgroups used to compute the grey predictors is small. The grey predictor is also found to be very sensitive to the number of subgroups. This revised version was published online in May 2005 with a correction to the author’s affiliation.     

基于小批量生产的统计过程质量控制研究

分析了在小批量生产环境下实施统计过程质量控制存在的问题,对过程质量特征数据服从正态分布的生产过程,给出了基于概率积分变换理论的控制过程均值、过程方差的标准化控制图的方法,实现了对小批量生产过程的实时控制.