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[發明專利]一種智能模具制造的數控加工方法及控制系統在審

專利信息
申請號: 201711271339.5 申請日: 2017-12-05
公開(公告)號: CN108008695A 公開(公告)日: 2018-05-08
發明(設計)人: 葉正環 申請(專利權)人: 鄂州職業大學
主分類號: G05B19/401 分類號: G05B19/401
代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491 代理人: 趙紅霞
地址: 436000*** 國省代碼: 湖北;42
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 智能 模具 制造 數控 加工 方法 控制系統
【權利要求書】:

1.一種智能模具制造的數控加工控制系統,其特征在于,所述智能模具制造的數控加工控制系統包括:

過程監控模塊,與主控模塊連接,用于通過固連在制作設備上的傳感器,實時監控作業過程,記錄相關統計數據,并進行質量監控;

設定參數輸入模塊,與主控模塊連接,用于對模具設計制作的參數進行輸入操作;

主控模塊,與過程監控模塊、設定參數輸入模塊、計算模塊、檢查模塊、修正模塊、自主導航運料模塊連接,用于將過程監控模塊、設定參數輸入模塊傳遞而來的數據信息進行存儲與處理分析,并根據設定參數制作模具;

所述主控模塊識別方法包括:

步驟一,對接收信號s(t)進行非線性變換,并按如下公式進行:

f [ s ( t ) ] = s ( t ) * l n | s ( t ) | | s ( t ) | = s ( t ) c ( t ) ]]>

其中A表示信號的幅度,a(m)表示信號的碼元符號,p(t)表示成形函數,fc表示信號的載波頻率,表示信號的相位,通過該非線性變換后可得到:

f [ s ( t ) ] = s ( t ) l n | A a ( m ) | | A a ( m ) | ; ]]>

步驟二,計算接收信號s(t)的廣義一階循環累積量和廣義二階循環累積量通過計算接收信號s(t)的特征參數和利用最小均方誤差分類器,識別出2FSK信號;計算接受信號的廣義循環累積量按如下公式進行:

GC s , 10 β = GM s , 10 β ; ]]>

GC s , 21 β = GM s , 21 β ; ]]>

均為廣義循環矩,定義為:

其中s(t)為信號,n為廣義循環矩的階數,共軛項為m項;

接收信號s(t)的特征參數M1的理論值具體計算過程如下進行:

GC s , 10 β = 1 N Σ k = 1 N a ( k ) | l n | a ( k ) | | ]]>

GC s , 21 β = 1 N Σ k = 1 N a ( k ) a * ( k ) | l n | a ( k ) | | 2 ]]>

經計算可知,對于2FSK信號,該信號的為1,而對于MSK、BPSK,QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信號的均為0,由此可以通過最小均方誤差分類器將2FSK信號識別出來,該分類器的表達形式為:

E 1 = m i n ( M t h e o r y 1 - M a c t u a l 1 ) 2 ; ]]>

式中為特征參數M1的實際值;

步驟三,計算接收信號s(t)的廣義二階循環累積量通過計算接收信號s(t)的特征參數和利用最小均方誤差分類器,并通過檢測廣義循環累積量幅度譜的譜峰個數識別出BPSK信號和MSK信號;計算接收信號s(t)的廣義二階循環累積量按如下公式進行:

GC s , 20 β = GM s , 20 β ; ]]>

接收信號s(t)的特征參數M2的理論值具體計算公式為:

GC s , 20 β = 1 N Σ k = 1 N a ( k ) a ( k ) | l n | a ( k ) | | 2 ]]>

經過計算可知,BPSK信號和MSK信號的均為1,QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信號的均為0,由此可以用最小均方誤差分類器將BPSK、MSK信號與QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信號分開;對于BPSK信號而言,在廣義循環累積量幅度譜上僅在載頻位置存在一個明顯譜峰,而MSK信號在兩個頻率處各有一個明顯譜峰,由此可通過特征參數M2和檢測廣義循環累積量幅度譜的譜峰個數將BPSK信號與MSK信號識別出來;

檢測廣義循環累積量幅度譜的譜峰個數的具體方法如下:

首先搜索廣義循環累積量幅度譜的最大值Max及其位置對應的循環頻率α0,將其小鄰域[α0000]內置零,其中δ0為一個正數,若|α0-fc|/fc<σ0,其中δ0為一個接近0的正數,fc為信號的載波頻率,則判斷此信號類型為BPSK信號,否則繼續搜索次大值Max1及其位置對應的循環頻率α1;若|Max-Max1|/Max<σ0,并且|(α01)/2-fc|/fc<σ0,則判斷此信號類型為MSK信號;

步驟四,計算接收信號s(t)的廣義四階循環累積量通過計算接收信號s(t)的特征參數和利用最小均方誤差分類器,識別出QPSK信號、8PSK信號、16QAM信號和64QAM信號;計算接收信號s(t)的廣義二階循環累積量按如下公式進行:

GC s , 40 β = GM s , 40 β - 3 ( GM s , 20 β / 2 ) 2 ; ]]>

接收信號s(t)的特征參數M3的理論值具體計算過程如下:

GC s , 40 β = 1 N Σ k = 1 N [ a ( k ) ] 4 | l n | a ( k ) | | 4 - 3 [ 1 N Σ k = 1 N [ a ( k ) ] 2 | l n | a ( k ) | | 2 ] 2 ]]>

經過計算可知,QPSK信號的為1,8PSK信號的為0,16QAM信號的為0.5747,64QAM信號的為0.3580,由此通過最小均方誤差分類器將QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信號識別出來;

計算模塊,與主控模塊連接,用于根據模具加工工藝過程計算數控數據;

檢查模塊,與主控模塊連接,用于檢查所述模具型面中是否有工藝修正和補充部分;

修正模塊,與主控模塊連接,用于根據模具型面變化的特征對數控數據進行修正;

自主導航運料模塊,與主控模塊連接,用于控制原材料和成品工件的搬運作業;

所述自主導航運料模塊的傳感器節點能耗分為發射數據能耗、接收數據能耗和聚合數據能耗,節點到接收點的距離小于閾值d0,則采用自由空間模型,否則,采用多路徑衰減模型,發射比特數據到距離為接收點的能量消耗如下:

E T X ( l , d ) = l × E e l e c + l × ϵ f s × d 2 d < d 0 l × E e l e c + l × ϵ m p × d 4 d ≥ d 0 ; ]]>

其中Eelec為發射電路能量消耗,εfs為自由空間模型下功率放大電路所需能量,εmp為多路徑衰減模型下功率放大電路所需能量,接收比特數據能耗:

ERx(l)=l×Eelec

聚合比特數據的能量消耗:

EA=l×EDA

其中EDA表示聚合1比特數據的能量消耗。

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