刀具破损在线监测及其系统的研究

采用声发射（ＡＥ）和主轴电机电流双特征参数融合检测的方法,研制了一种刀具破损监测系统,主要介绍了系统的硬件结构,建立了实现参数检测数学模型,并用实验验证了该系统在线监测了刀具破损的可行性。     

刀具磨损的在线监测

在自动化加工中,为了保证加工系统工作的可靠性和产品质量,必须实现刀具磨损的在线监测。本文综述了现有的监测刀具磨损的方法,并对利用切削力、噪声发射、振动和电机功率的变化信号监测刀具磨损的方法作了较详细的介绍。     

基于分形维数的刀具状态在线监测新方法

以分形几何理论为基础,对刀具不同磨损阶段声发射信号的分形特征进行了分析。提出了计算非完全分形体信号波形的关联维数时尺度范围的确定方法,分析了声发射信号在刀具磨缶过程中分形维数的变化特性。刀具磨损切削实验数据表明,声发射信号的分形维数受切削参数变化影响较小,分形维数反映了声发射信号的几何特征,其大小能较好地反映刀具的不同磨损状态。实验结果表明,该方法能正确地实时在线监测刀具的不同磨损状态。     

用声发射信号在线监测切削刀具的磨损与破损

通过监测金属切削过程中的声发射信号，判别切削刀具刃部的磨损状况．监测逐渐增大的声发射信号幅值大小，测量刀具后刀面的磨损情况；检测阶跃式声发射信号的幅值，监测刀具的破损情况．并用微机处理实验数据产生刀具破损的信号．还对刀具破损时声发射信号阀值进行了研究．     

拓广互谱ESPRIT法和TLS—拓广互谱ESPRIT法

以互功率谱估计为工具,提出色噪声背景下正弦参量估计的拓广的互谱ＥＳＰＲＩＴ解法和总体最小二乘拓广互谱ＥＳＰＲＩＴ算法（ＴＬＳ－拓广互ＥＳＰＲＩＴ）。并给出仿真实验结果。     

监测切削功率变化的刀具破损控制报警系统研究

刀具破损时其切削功率将瞬间降低或升高 ,因此其微分值将产生脉冲 ,利用此脉冲作为信号 ,可对刀具破损进行实时报警和控制 .     

在线监测刀具磨损过程的频段相干函数法

基于切削过程中刀杆振动的动态特性,建立了借以反映刀具磨损的物理模型和数学模型,由此提出了通过检测刀杆上两主振模态方向上振动加速度信号的频段相干函数来在线监测车刀的磨损过程,并制定了相应的判别准则。试验结果表明,该法灵敏度较高,抗切削条件干扰性强,具有良好的应用前景。     

基于模糊聚类的刀具磨损量在线监测方法

研究在加工过程中刀具磨损量实时监测和预报。针对神经网络在监测刀具磨损量中存在的缺点,在选择合适的模糊聚类标准样本的基础上,利用模糊聚类方法,加以适当推理。实验分析表明,该方法在刀具磨损量在线监测中具有较好的容错性和可分析性。在标准样本合适的条件下,利用模糊聚类方法能够正确地进行在线监测和预报刀具磨损量。     

一种刀具磨损在线监测系统的技术研究与开发

制造产业的不断发展，加工材料的转变，加工难度加大，加工过程中刀具失效不仅直接改变刀具状态，而且降低加工质量，无论是停机更换，还是停机维修，都会影响工业生产，降低生产效率，准确掌握刀具状态，提高加工质量，延长刀具使用寿命意义重大。基于此，本文应用时域传感器对刀具工作过程中的震动、声发射、力信号进行采集，而后提取数据序列和多维特征，采用线性回归分析刀具的受损情况，最后实验验证模型的精准度。     

基于PSO_MP算法的电力线信道模型参数识别方法

针对低压电力线信道模型的多参数识别问题,提出了一种基于粒子群优化的匹配追踪算法(particle swarm optimization_ matching pursuit, PSO_MP)。匹配追踪算法(matching pursuit, MP)实现过程简单,但是计算复杂、计算量比较大;粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)具有全局搜索能力强、收敛快等优点;将两者结合使用不仅可以提高信道模型参数辨识精度,而且还可以提高系统收敛速度。针对传统的高斯原子数目较大的问题,设计了一种新的原子结构。仿真实验表明,基于PSO_MP的模型参数识别精度高,验证了该算法的可行性和优越性。     

基于互相关算法的粒子图像测速技术

对PIV（particle image velocimetry，粒子图像测速）技术的原理进行了详细的介绍。采用互相关算法，自行开发了一套图像处理软件，对粒子图像进行分析，提取速度场。以正方形容器内的旋转流场为例，用计算机模拟检验了此软件的可靠性与高效性，并利用PIV技术对内燃机缸内压缩流场进行测量，对PIV技术应用于气流测试进行了有益的探索。结果表明，互相算法可以有效地进行粒子图像识别，通过所开发的软件可以精确获取速度场。     

基于电力载波的电能质量监测系统研究与设计

提出一种以电力线载波通信技术为基础的电能质量监测系统,该系统以DSP为中央处理器,采用FFT与Meyer小波快速算法相结合对电能质量信号进行变换,利用DSP芯片强大的计算功能进行电能质量实时监测,并且给出了试验结果.     

基于非线性频率响应函数的输电线路故障在线监测方法

提出了基于非线性频率特性分析的输电线路状态监测与故障诊断新方法。通过电力载波信号对输电线路进行在线监测,运用非线性频率响应函数对系统固有特性描述的唯一性,建立输电线路不同运行状态的频率响应模式,根据发生故障后传输线频率响应特性的变化,进行故障征兆模式的特征抽取与识别,从而实现输电线路故障的在线监测与诊断。通过对不同故障类型的仿真实验,验证了所提方法的有效性。     

基于DSP技术及互相关算法的光纤液滴传感器

光纤液滴分析技术是通过反映被测液体的液滴生长过程的光纤液滴指纹图,测量被测液体的物理、化学特性.互相关原理被用来对不同液体的光纤液滴指纹图进行对比分析,分析液体性质或判决2种液体的异同,DSP技术的使用提高了互相关运算的速度.基于DSP技术和互相关原理制作了实验室样机,并进行了样品测试.分别利用互相关函数和互相关系数测试了不同浓度的酒精溶液,测试结果显示,互相关函数峰值可以作为一种测量液体浓度的方法,酒精溶液的测量精度达到3.4%,而互相关系数法可以甄别不同浓度的酒精溶液,最小系数在60%以下.     

基于改进SegNet算法的车道线检测方法

无人驾驶车辆在结构化道路中需要通过车道线判断自身位置,为提高其检测的实时性与准确性,本文提出一种利用改进SegNet网络算法与连通域约束相结合的方法实现车道线检测识别。将对称的SegNet网络算法改为非对称结构对车道线作逐像素提取：利用卷积与池化提取车道线特征,摒弃传统的车道线聚类过程,利用二值化图像结合连通域约束与关联对车道特征点进行分类,最后对相同类别的车道特征点进行车道线拟合。该算法在香港中文大学的 CULane 数据集和图森未来的TuSimple数据集上进行了训练与测试,该算法对车道分割准确、实时处理能力优秀,检测识别效果优于传统SegNet网络算法,其平均检测精度为 94.60%,每帧检测耗时提升53毫秒。     

ZigBee技术和GPRS在输电线路在线监测中的应用

针对高压输电线路的分散性大,所处地理环境、气候条件复杂的现状,以实际项目开发为背景,设计了一套以GPRS和ZigBee无线传感器网络技术为基础的输电线路综合监测系统。该系统中由传感器节点采集导线拉力、倾角和气象等信息,由ZigBee无线传感器网络传输到监测子站系统进行数据融合处理,并通过GPRS公网把数据传回主站监测系统。文中详细阐述监测子站和无线传感器节点模块的硬件结构,以及导线弧垂在线监测装置的工作原理,给出主站系统、子站系统的软件工作流程。该系统经实际运行测试,结果表明:基于ZigBee技术的输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性,功耗较低,维护方便,是目前行之有效的方法,完全可以满足输电系统在线监测的需要。     

基于XML的风电变流器监控软件配置信息存储方法

为了提高风电变流器监控软件的通用性,使得当变流器型号发生变化时,无需修改软件源代码,提出了基于XML的软件配置信息存储方法.XML具有自描述、数据处理便捷、易于理解等特点.针对变流器监控软件对配置文件的需求,设计了XML配置文件的逻辑层次结构,并重点讨论了场景图在XML文件中的存储和显示方法.为了保证配置文件的质量,使用Microsoft.NET的MFC开发平台设计了XML编辑器,为配置文件的设计和修改提供友好的用户界面.软件运行结果表明:采用XML文件作为风电变流器监控软件的配置文件是可行的,该方法能够有效地实现图文一体化存储,对其他领域有类似配置信息存储需求的系统也有一定的借鉴意义.     

固定式变压器在线监测系统

研制了一套新型固定式变压器局部放电在线监测系统，采用声—电联合监测方法连续监测四台大型变压器的局部放电，具有事故追忆、故障报警和定位等功能。各种抗干扰措施的采用，有效地抑制了现场的电磁干扰，提高了监测灵敏度。利用光缆传输系统实现变电站主控制室的上位机与现场的测量系统之间的通讯以提高系统整体抗干扰能力和信号传输的可靠性。套管末屏注入法用于视在放电量的在线标定。目前该系统已在吉林一座５００ｋＶ变电所试运行一年多，工作良好。     

基于功率信息的机床设备综合效率智能识别方法

机床的设备综合效率是衡量机床运行状况的关键指标,受到制造企业的普遍关注,但传统的识别方法在获取时间稼动率、性能稼动率和产品合格率指标时存在难度大、成本高、普适性差的问题。为此,提出了一种基于功率信息的设备综合效率智能识别方法,获取机床功率信息时频域特征,构建采样周期特征向量,并采用主成分分析法构建状态匹配库,结合最近邻算法识别运行状态,量化运行状态持续时间,计算时间稼动率;同时借助滑动移窗构建加工周期特征向量,采用距离匹配获取实际加工件数,结合MES系统计算性能稼动率与产品合格率。最后,以铣削加工为例,其设备综合效率理论值与实际值相对误差为4.99%,验证了该方法的可行性与实用性。