過程監(jiān)控信號處理及其應(yīng)用研究.pdf

1、過程監(jiān)控是一門由多學(xué)科相互交叉相互滲透而形成的新興學(xué)科。它利用各種傳感器對設(shè)備或系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，借助現(xiàn)代信號處理和分析技術(shù)對傳感器輸出信號進(jìn)行觀測和綜合處理，從而獲得系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，由此而進(jìn)一步對系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)控制、故障診斷和預(yù)測。 本文在詳細(xì)概述與分析過程監(jiān)控和信號處理技術(shù)的特點及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，介紹了制造過程信號的采集與信號預(yù)處理方法，針對刀具切削過程中聲發(fā)射信號的特點，提出了基于小波分析的聲發(fā)射刀具狀態(tài)評價方

2、法，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論的多傳感器估算模型，實驗表明這些模型能有效的對表面粗糙度進(jìn)行預(yù)測，利用灰色關(guān)聯(lián)分析對影響表面粗糙度的因素進(jìn)行了關(guān)聯(lián)度計算，以此為依據(jù)借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了基于過程監(jiān)控信號信息融合的切削參數(shù)優(yōu)化策略，其有效性在實驗中得到了驗證。 在詳細(xì)介紹了小波分析的基礎(chǔ)理論后，針對信號奇異性的特點與小波變換可以寫成函數(shù)卷積形式的特性，分析了小波對信號奇異性檢測原理與小波分解系數(shù)模極大值之間的關(guān)系，運(yùn)用小波多尺度分

3、析的方法，對車削過程中刀具的聲發(fā)射信號能量頻帶分布進(jìn)行了分析，由此提出了以主能量頻帶分解尺度下的小波系數(shù)模極大值均值和均方根作為特征量的評價策略，并通過實驗驗證了這個方法的有效性。 在信號處理技術(shù)的應(yīng)用方面，通過采集不同傳感器輸出的加工過程數(shù)據(jù)，分析并探討了不同數(shù)據(jù)選取方式對信號特征量的影響，以保證所計算的特征量能反映實際的信號特點。在此基礎(chǔ)上，提出并建立了以過程監(jiān)控信號為基礎(chǔ)的估算模型，以車削過程中的表面粗糙度的預(yù)測為對象，找