切削加工过程中颤振在线监测研究综述

颤振是航空航天加工制造等领域中广泛存在的问题，深入开展切削加工过程中颤振在线监测研究对于进一步提升颤振抑制效果、保障加工系统稳定运行具有重要意义。根据颤振在线监测所需的实时性和精确性的要求，围绕数据采集、在线特征提取及颤振识别进行综述，首先介绍了3种颤振数据采集方法的特点，然后深入归纳与分析了颤振特征应用情况及影响颤振特征提取的关键因素，接着比较并总结了基于有监督学习和无监督学习的颤振识别技术的特点，最后总结并展望了目前颤振在线监测所存在的问题及发展趋势，可为未来颤振在线监测研究提供参考。     

基于PC的三维激光加工数控系统构架与关键问题研究

提出了以微步距硬件插补为核心的三维激光切割数控系统构架,分析了软件任务并构建了控制功能的实时调度模型,实现了Windows平台的实时性及多任务协调控制。开发了基于DDA精插补的微步距硬件插补模块,满足运动控制的速度与精度要求;构建了内核驱动模块实现中断响应与伺服控制;结合空间圆弧转接理论与前推–回溯算法开发了轨迹速度预测与平滑模块;提出了硬件分频调节法实现进给倍率的改变。该三维激光切割数控系统能够实现高速高精度运动控制,并且软硬件结合的开放式结构提高了系统的实时性以及功能的可扩展性。     

面向铣削参数实时优化的智能数控系统构建

智能数控机床是"工业4.0"时代下智能化工厂的生产终端设备,其网络化、智能化以及协同制造技术的实现离不开高稳定性、高精度保持性的开放式智能数控系统。以实现铣削过程中切削参数的实时优化为目标,在具有开放式模块化的数控系统平台上设计并开发了可实现该功能的软件模块。在数控系统的系统协调模块中集成了智能控制算法,该算法可根据切削过程中实时采集的切削力信号实时调整主轴转速和进给速度,最终通过薄壁件切削试验验证了智能数控系统功能的有效性。     

基于Measurement Studio的民机颤振试飞数据实时监控分析系统设计与研究

颤振试飞是风险极高、多学科交叉的复杂试飞科目,其实时监控及分析显得极为重要。以某型国产民机颤振试飞为背景,基于Measurement Studio平台,设计开发了颤振试飞数据实时监控分析系统。系统集成了半带宽法、快速傅里叶变换、小波转换等算法,实现了颤振数据的时频域分析、阻尼计算,并以文本格式在实时状态下记录了颤振数据,同时以多线程和DataBinding模型完成了分析结果的实时显示,为国产民机的安全试飞提供了技术保障。     

基于微服务架构的智能数控系统

提出了一种基于微服务架构的开放式智能数控系统体系结构,构建了基于微服务架构的数控系统设计技术框架。采用领域驱动设计思想,将数控系统拆分为一系列松散耦合、独立部署的微服务,从而提高可重构、可扩展性,将颤振抑制等智能功能封装在微服务中,实现热插拔式的集成,并进行叶轮切削试验。结果表明,微服务架构的智能数控系统具有良好的动态扩展和可重构性,并且加载颤振抑制微服务后可有效提高表面质量。     

智能加工技术在切削颤振在线抑制中的应用

具有薄壁结构的关键航空零部件在切削过程中不可避免发生颤振现象。为提高工件表面质量,在加工过程中对颤振进行准确识别和有效控制已成为该领域的主要研究方向。而对于颤振在线辨识和抑制功能的实现,必须开发集成先进传感器和智能控制算法的智能数控系统,并保证系统中各功能模块线程协调运行。因此,在航空薄壁件的精密加工过程中,利用智能加工技术对切削颤振进行实时辨识和在线抑制将成为未来数控加工技术的发展趋势。     

基于PC/104总线和ADS7805的多路小信号实时监测系统

开发了基于PC/104总线和ADS7805的实时监测系统。该系统主要由信号转换模块、A/D转换模块、CPLD逻辑控制模块EPM7128和PC/104总线组成。它能够在板卡上实现信号的采集监测,并能通过PC/104总线与上位机通信,实现数据的存储、后端处理及显示。参考了实时数据采集处理系统的设计思想,重点阐述了系统原理及硬件、软件的设计。     

基于LabVIEW的超精密磨床嵌入式监控系统

针对超精密磨削机床的监控需求,基于NI–sbRIO硬件平台开发了一套应用于超精密磨床状态监测和数据采集的嵌入式监控系统,使用FPGA对温度、振动、声发射等信息进行实时数据采集,并使用实时处理器对数据进行分析和处理,实现对机床的实时状态监测和数据存储。通过FPGA编程取代硬件数据采集卡,成本低,灵活性强。试验表明,该系统能够胜任超精密磨床的监控任务。     

基于CAN总线的六自由度电动平台状态监测

由于CAN总线具有突出的实时性、可靠性以及灵活性等优点,将其应用于六自由度电动平台的控制系统中,对驱动器及交流伺服电机的运行状态进行监测。采用NI公司的PXI 8152高速CAN卡与6个驱动器之间进行通讯,并且基于LabVIEW的NI-XNET软件模块编制了状态监测软件和故障保护软件,实现了驱动器和交流伺服电机的状态监测以及系统发生故障时的安全保护。实验结果表明,基于CAN总线的六自由度电动平台状态监测系统易于实现,实时性好,抗干扰性强,并且运行稳定、可靠。     

智能制造环境下的数控系统发展需求

"智能"是"中国制造2025"的核心要素,数控系统是制造装备实现智能化的关键要素。论文首先提出机床的信息互通和开放式标准数据接口是实现机床智能化的前提,举例说明了STEP-NC在通用数据接口方面的优越性,概述了适用于数控系统的通讯总线特征;在此基础上,介绍了工艺大数据对生产加工的重要性和其对新一代数控系统的要求,针对制造业数据平台的需求,对大数据信息挖掘技术做了相关介绍。依托于以上两点,总结了智能化数控系统可具备的功能,依托于工艺大数据平台,重点分析了智能工艺规划和加工参数自整定的实现方案,以及智能数控对高速高精加工所提供的便利。     

PRS-XY混联加工平台开放式数控系统

描述了新型.PRS-XY混联机构的结构特点和运动特性,结合开放式数控系统的设计思想,采用"PC+TurboPMAC"开放式模式,设计串并混联结构加工平台的数控系统。利用TurboPMAC开放的运动学计算功能,将粗插补和运动学变换嵌入到TurboPMAC中,提高了控制的实时性。     

基于簇特征加权的航空发动机状态监视方法

提出了基于簇特征加权模糊C-均值聚类算法(FWFCM)的航空发动机状态监视模型,该模型主要分为离线学习和在线监视两个部分,离线学习模块计算出模型参数输出到在线监视模块,在线监视模块根据模型参数对实时数据进行分类,实时数据又输入到离线学习模块中参与更新模型参数.结果表明:相比基于数据加权策略的模糊聚类算法(DWFCM)以及经典模糊C-均值聚类算法(FCM),该方法平均离线状态识别率和在线状态识别率分别提高了5.233%和8.358%.实验证明此方法性能好且有很好的鲁棒性和泛化能力,对于不确定性的航空发动机在线状态监视有较好的应用价值.      

基于以太网PROFINET技术的多龙门数控铣床龙门间安全距离保护

<正>采用基于以太网PROFINET技术的PN/PN耦合器使多个独立的SIEMENS 840Dsl数控系统之间实现实时通信,传输各自控制的龙门架坐标轴位置数据,实现多龙门数控铣床移动龙门架之间安全距离的实时保护,提升了龙门架之间防撞保护的实时性和可靠性,进而提高多龙门数控机床分时并行加工大型零件的生产效率。本文以某型双龙门数控铣床为研究对象,通过基于以太网PROFINET技术的PN/PN耦合器实     

C8051F020在机载数据采集记录系统中的应用

介绍了一种基于C8051F020单片机的机载数据采集模块.该模块作为某机载数据采集记录系统的一部分,能实时地获取飞机飞行时的各种参数,为飞机试飞的状况分析提供基本的数据和信息.文中给出了该模块的软硬件构成,并详细介绍了利用GPS给采集数据贴上精确时间标签的方法.     

基于实时Linux的模块化EDM数控系统设计

介绍了RT-Linux的特点,采用模块化的方法研究基于RT-Linux的EDM数控系统,设计了基于RT-Linux的EDM数控系统总体结构,分别讨论了EDM数控系统的管理模块、核心模块和驱动模块的设计和实现方法.     

基于PMAC的复合材料检测设备数控系统开发

基于PMAC可编程多轴控制器的开放性特点,设计了一种基于可编程多轴控制器的开放式数控系统,实现了对检测设备的多轴运动控制。阐述了在Windows XP下利用VC++开发数控系统应用软件的流程和方法。实践证明,整个控制系统能完成运动的控制及数据显示,可以满足复合材料检测对数控系统的要求。     

VMIC实时网络在导弹半实物仿真中的应用

实时通信技术和同步算法是半实物仿真系统的关键技术。本文针对某型导弹半实物仿真系统强实时性的设计需求,选择VMIC反射内存卡来搭建仿真系统通信网络平台。采用基于VMIC虚拟共享内存软件中间件的设计方法,提出服务器、客户机和监听机3种工作模式,完成了整个实时网络通信程序的开发,解决了实时通信和时钟同步问题。平台仿真结果表明,该半实物仿真系统具有很好的实时性,仿真周期内没有出现数据错帧和丢帧现象,保证了系统数据通信的同步,对导弹武器系统研制具有重要的应用价值。     

航空发动机在线综合诊断结构设计及仿真验证

随着机载航空电子设备的快速发展,使得传统地面系统承担的发动机诊断任务可以在线实现。实时数据的使用,可以在线监测发动机性能退化,减少故障检测和隔离的潜伏期,增加间歇性故障的检测率。为此,提出并设计了一种用于航空发动机气路故障检测和隔离、健康监测及参数估计的在线综合诊断结构。基于xPC Target 原理搭建了硬件实时仿真平台,对该结构进行了仿真验证。仿真结果表明,该结构中的机载自适应模型对发动机健康参数、可测参数和不可测参数的估计误差在0.5%以内;气路故障诊断系统采用实时数据,可以更早地检测和隔离包含间歇性故障在内的各种气路故障。     

基于华中HNC-8试验平台控制系统设计

介绍了试验平台基于华中HNC-8系列数控和伺服驱动单元的控制系统设计。重点介绍了平台数据采集和智能监控技术及机床自检功能的应用,为国产数控系统在航空领域的应用提供了测试验证示范平台。     

基于Vxworks的航空传感器数据采集系统设计分析

航空领域中数据采集系统设备有着信号种类多、数据信息量大、实时传输性强等特点,针对以上特点,数据采集系统必须满足数据采集的并发性、数据分析的正确性、数据传输的可靠性和数据处理的实时性等条件。因此采用Vxworks作为传感器处理系统,利用其多任务并发的特性进行数据采集和数据处理,并与目标机系统协同工作,共同完成数据应用。