[發明專利]提取可重構制造系統不同尺度生產性能信號的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310753085.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103699945B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 王國新;鮑衍地;閻艷
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 黃燦,安利霞

技術領域

本發明涉及制造技術領域，特別是指一種提取可重構制造系統不同尺度生產性能信號的方法及裝置。

背景技術

制造系統具有層次性的體系結構，作為先進制造系統的可重構制造系統（RMS）具有同樣的結構特征，如圖1所示，根據分析的對象和粒度的不同，RMS分為系統級、單元級和機床級，如圖2所示為重構的尺度效應示意圖。

RMS的這種結構特征，也決定了在空間尺度上RMS的重構可以分為系統級的重構、單元級的重構和機床級的重構。不同尺度上的重構對RMS產生的影響和效果是不相同的：在大尺度上進行的重構對RMS的影響較大，相對應的，在小尺度上進行的重構對RMS的影響較小，反映在生產性能上就是生產性能的波動的幅度和頻率會存在著明顯的差異，但是不同尺度上重構的生產性能信號之間又存在著復雜的耦合關系，不同尺度上生產性能信號的耦合構成了RMS最終的生產性能曲線。

目前對RMS的研究多局限于設備布局、制造單元的劃分等等，研究的目的多傾向于解決什么是重構和如何重構的問題，很少考慮RMS的多尺度問題。RMS的多尺度問題是RMS理論研究發展的重要方面，對于揭示RMS的本質，提高RMS的重構效率和質量有著深遠的意義，而在研究RMS不同尺度上的表現時需要對各個尺度上的生產性能信號進行提取，否則RMS的多尺度研究也就無從下手。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提取可重構制造系統不同尺度生產 性能信號的方法及裝置，能夠提取RMS在不同尺度上重構的生產性能信號。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下：

一方面，提供一種提取可重構制造系統不同尺度生產性能信號的方法，包括：

獲取可重構制造系統的生產性能信號；

對所述生產性能信號進行處理以得到一關于尺度因子和平移因子的函數；

獲取各個尺度在尺度因子上的分界點；

將尺度因子分別在各個尺度對應的范圍上進行重構，得到各個尺度上的生產性能變化信號。

進一步地，所述對所述生產性能信號進行處理以得到所述生產性能信號關于時間和尺度的函數包括：

對全生命周期上的所述生產性能信號進行連續小波變換，得到關于尺度因子和平移因子的函數

其中，v（t）為所述生產性能信號，a為尺度因子，b為平移因子。

進一步地，所述各個尺度包括單元級重構、機床級重構和系統級重構，所述獲取各個尺度在尺度因子上的分界點包括：

分別獲取單元級重構和機床級重構在小波分析尺度上的分界點a_c和a_r。

進一步地，所述分別獲取單元級重構和機床級重構在小波分析尺度上的分界點a_c和a_r包括：

分別獲取進行相鄰兩次單元級重構和機床級重構的最長的時間間隔T_c和T_r，則在頻域上單元級重構和機床級重構的分界點分別為ω_c＝π/T_c和ω_r＝π/T_r；

根據頻率與尺度因子的關系a＝ω_w/ω_aΔ，得到單元級重構和機床級重構在小波分析尺度上的分界點分別為a_c＝ω_w/ω_cΔ和a_r＝ω_w/ω_rΔ。

進一步地，所述將尺度因子分別在各個尺度對應的范圍上進行重構，得到各個尺度上的生產性能變化信號包括：

將尺度因子a在（a_c,+∞）上進行重構，得到系統級重構的生產性能變化信號

將尺度因子a在（a_r,a_c）上進行重構，得到單元級重構的生產性能變化信號

將尺度因子a在（0,a_r）上進行重構，得到機床級重構的生產性能變化信號

本發明實施例還提供了一種提取可重構制造系統不同尺度生產性能信號的裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取可重構制造系統的生產性能信號；

處理模塊，用于對所述生產性能信號進行處理以得到一關于尺度因子和平移因子的函數；

計算模塊，用于獲取各個尺度在尺度因子上的分界點；