基于多源数据融合的数控铣床可靠性分析方法研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:RIshan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人工智能技术的不断发展和与制造技术的不断融合,制造行业正在处于向智能化转型的新阶段,智能制造技术已经成为未来制造业发展的必然趋势。与传统机床相比,数控机床具有高效率、高精度、多功能以及自动化程度高等优点,在航空航天、军事装备、能源设备等领域得到了广泛的应用。然而,高档数控机床工作环境复杂多变,加工要求严苛,导致机床性能不可避免地发生退化,严重影响到了机床的生产效率和加工产品的质量。数控机床的可靠性水平已经成为衡量装备制造能力的重要指标之一。随着信号处理、人工智能等技术的发展,对服役过程中的数控机床进行数据采集并通过人工智能方法进行可靠性评估已经成为设备管理维护的重要方式。而如何从多样的传感器数据中对装备进行可靠性评估成为了数控机床运行可靠性评估面临的新问题。本文以数控铣床的平稳可靠运行为目的,针对数控铣床的可靠性进行研究,主要内容如下:(1)针对数控铣床进行故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA),确定其薄弱子系统和薄弱环节。以数控铣床为对象,对数控铣床的结构特点和功能原理进行分析,将其划分为六个子系统,建立了数控铣床的子系统故障树;对故障树进行定性分析和定量计算,寻找数控铣床的最小割集并计算得到数控铣床可靠度以及故障树底事件的重要度,从而确定数控铣床的薄弱子系统和薄弱部件,为提高数控铣床的可靠性提供理论指导。(2)针对数控铣床的性能退化问题,提出了一种基于电流信号融合的运行可靠性分析方法。该方法采用多个电流信号,建立多个堆栈式自编码器(Stacked AutoEncoder,SAE)模型分别提取每个信号中蕴含的深层退化特征,将提取出的特征进行筛选后通过基于状态距离的可靠性计算方式建立数控铣床运行可靠性评估模型,对装备的运行可靠性进行评估。最后,通过实例验证该方法的有效性与可行性。(3)针对单一传感器信号源无法准确全面表征装备退化状态的问题,本文提出了一种基于多源信号融合的数控铣床运行可靠性分析方法。该方法首先对多传感器的数据进行数据预处理,实现数据层面的融合,随后将其作为输入数据,使用多通道一维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)提取多源信号中的特征,并根据基于状态距离的运行可靠性计算方法建立装备运行可靠性评估模型,对装备运行可靠性进行评估。最后,通过实例验证该方法的有效性与可行性。
其他文献
本文以B景观工程施工项目作为研究对象,进行项目WBS分解并编制了切实可行的成本计划,运用挣值法等成本管理的相关理论和方法,进行施工项目进度-成本管理实例研究,构建了动态监测体系,对类似工程具有借鉴作用。
相控阵天线具有高增益和波束扫描等特性,广泛地应用于相控阵雷达、无线通信等多个方面。而具有低剖面、宽角扫描特性的相控阵天线有着很强的应用需求,也是相控阵领域的难点。本文通过镜像原理和阵列可实现增益的分析,研究了低剖面相控阵的阻抗特性和扫描特性,围绕具有稳定扫描增益的宽角低剖面相控阵的设计展开研究。主要工作概括如下:1.通过研究相控阵的可实现增益,提出了一种构造边射方向中心凹陷的“马鞍”形有源单元方向
由于国际关系的日益复杂以及电子信息技术的发展,针对目标定位和目标跟踪等课题的研究热度始终居高不下。对于课题本身,高密度杂波环境干扰会带来目标定位精度低、真实目标数难确定的问题,这使得更精准、实时、高效地定位和追踪目标变得迫切。本文将从提高定位准确度、提升目标跟踪性能两个层面出发,研究并优化无源时差定位和目标跟踪中的关键算法。在无源时差定位中,Chan算法因计算量小、精度较高而在工程中被广泛应用,但
企业产品设计是融合大量数据、信息、规则的知识应用和创造的过程,个人知识储备通常有限。协同设计作为先进制造技术中并行工程运行模式的核心,逐渐被企业接受和应用,而知识协同作为协同设计的根本显得尤为重要,因此研究构建面向企业的协同设计管理系统知识库,对实现知识协同具有非常重要的理论意义和市场应用价值。论文在面向企业的协同设计管理系统基础上,重点针对协同设计的知识库组织管理开展研究,旨在通过企业的知识协同
近年来,随着第五代移动通信系统(5G)的快速发展,现有的6 GHz以下的通信频带已经显得非常拥挤,而毫米波以其波长短,在恶劣天气下也能有良好的传播特性,使其成为未来波移动通信中载波的不二选择。故而人们将目光转到了毫米波频段,利用毫米波频段的宽频谱资源是未来移动通信发展的趋势。毫米波通信系统器件尺寸小,结构紧凑、通信安全、信息传输质量高,很大程度上弥补了4G通信的不足。通常天线单元所得到的增益比较低
箔条云是无源电磁对抗领域中常用的干扰物之一,舰船通过抛洒箔条云以干扰导引头对舰船的截获,从而提高舰船的生存率。一般情况下,海战场景中的箔条云含有数量巨大、分布随机的电小金属丝,这使得其电磁散射计算面临很大挑战。解析算法往往无法考虑箔条间的电磁耦合,而数值算法则面临巨大的计算压力。同时,箔条云与海面的复合散射研究较少。本文使用矢量辐射输运理论对大体量箔条云及其与海面复合的电磁散射特性进行计算,得到了
高光谱图像包含大量的谱段信息,在识别研究对象的物理特性时,远远优于RGB图像数据,因此,高光谱图像在计算机视觉领域中有许多成功的应用,例如物体识别与跟踪等。然而,由于各种硬件和效率上的限制,很难直接获取在空间和光谱域均具有高分辨率的图像,目前常见的解决方案是通过算法手段融合一组分别在空间域和光谱域具有高分辨率的图像来得到。现存的方法主要分为两种:基于模型的超分辨率方法和基于深度学习的超分辨率方法,
同时同频全双工技术允许无线通信设备在相同频带中同时发送和接收信号,显著提高了无线通信系统的频谱效率,有效缓解了频谱资源匮乏的问题。因此,将全双工技术与无线通信系统相结合,是移动通信发展的新趋势。但是,全双工无线通信存在着自干扰,导致通信系统性能急剧下降,故需要对自干扰信号进行消除。本文面向全双工中继应用场景,在研究现有传播域和数字域自干扰消除技术的基础上,提出了数字域辅助射频域的跨域自干扰消除算法
学位
Alpha稳定分布因其具有脉冲突发的性质,与实际环境中噪声的特点相类似,因此该分布模型在电磁信号的分析处理中被经常用来建模噪声,从而得到了更加广泛的使用。特别地,在雷达、声呐、通信等领域,Alpha稳定分布噪声下的电磁信号的频谱感知和参数估计也成为信号处理中探讨的重点和热点问题。本文针对目前存在的频谱感知和参数估计算法在该噪声下性能低且不能满足实际应用需求的问题,从以下三个方面对其进行了探讨。首先