嵌入式磨加工主動測量控制儀關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、磨削加工應(yīng)用廣泛，是機械零件精密加工的主要方法之一。其加工精度和效率直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、性能及成本，實際生產(chǎn)中常采用主動測量技術(shù)對其加工過程進行檢測和控制。由于我國工業(yè)起步較晚，目前國內(nèi)生產(chǎn)和使用的主動測量控制儀基本停留在微機化水平上，存在精度低、實時性差、操作繁瑣、顯示不直觀、功能單一等缺點，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)市場的需求。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，市場上出現(xiàn)了大量高性能新技術(shù)的軟硬件，為高性能主動量儀的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。為此，論文深

2、入研究了主動量儀的工作原理，開發(fā)了基于ARM11內(nèi)核和WinCE6.0操作系統(tǒng)的Z600型磨加工主動量儀，并對其功能實現(xiàn)中應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，主要包括以下幾個部分。
　　1）論文在對主動測量控制儀深入研究的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)開發(fā)的總體設(shè)計。硬件上，對比分析了基于ARM平臺和工控主板的開發(fā)平臺，從主動測量控制儀的功能出發(fā)對I/O功能進行了分析，提出了基于CPLD技術(shù)的I/O擴展方案，設(shè)計了觸摸屏和按鍵雙重交互的人機交互方案。軟

3、件上，通過對比選用WinCE嵌入式操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)的運行平臺，基于模塊化的編程思想完成了對應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定了基于SQLite數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理方案，為主動量儀的開發(fā)和后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
　　2）為了保證主動測量控制儀的測量精度和實時性，論文對主動測量控制器工作過程中的誤差因素和數(shù)據(jù)濾波方法進行了分析和研究。針對磨削過程的實際特點，提出了加工中測量采用尼克松準則、加工后測量采用格羅布斯準則的粗大誤差處理方法。在對數(shù)字濾波方法

4、研究的基礎(chǔ)上提出了去極值滑動濾波的濾波方法，有效的提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。論文對粗大誤差處理和數(shù)據(jù)濾波方法模塊進行了程序設(shè)計，并將其集成到主動量儀的測量系統(tǒng)上。
　　3）針對現(xiàn)有主動測量控制儀大多采用信號點的方式對磨削過程進行監(jiān)控，不能保證磨削過程的實時可控性，論文在對過程質(zhì)量控制技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合磨加工主動測控的特點，提出了基于“灰色-指數(shù)”復合模型的磨削過程預測與控制方案。首先設(shè)置兩組控制界限，然后通過建立的“灰色-指數(shù)”