高壓水射流靶物識(shí)別機(jī)理及同步控制系統(tǒng)研究.pdf

1、將高壓水射流技術(shù)應(yīng)用在切削加工過程中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，適合于切割高硬度、高脆性材料以及易燃易爆物品，該技術(shù)在近年來發(fā)展很快。但利用高壓水射流沖擊靶物時(shí)產(chǎn)生的反射聲信號(hào)進(jìn)行靶物探測(cè)的研究目前尚屬空白，而且通過該項(xiàng)研究可以將高壓水射流靶物探測(cè)過程與特定靶物切割處理過程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)靶物探測(cè)與處理的一體化。
　　利用反射聲信號(hào)進(jìn)行靶物識(shí)別需要應(yīng)用到很多比較復(fù)雜的算法處理大量靶物反射聲信號(hào)數(shù)據(jù)，而且過大的反射聲信號(hào)數(shù)據(jù)量會(huì)大大增加靶物識(shí)別時(shí)間

2、。為了提高靶物識(shí)別實(shí)時(shí)性能，同時(shí)降低在靶物探測(cè)過程中用水量，本文采用脈沖射流進(jìn)行靶物探測(cè)。脈沖射流靶物進(jìn)行靶物探測(cè)是采用斷續(xù)噴射的高壓脈沖射流沖擊靶物，同時(shí)在沖擊時(shí)采集反射聲信號(hào)。脈沖射流靶物探測(cè)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是保證電磁閥開閉和反射聲信號(hào)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確同步。為此，本文設(shè)計(jì)了脈沖射流與數(shù)據(jù)采集同步控制系統(tǒng)，其中軟件控制部分采用LabVIEW軟件編制，硬件電路由設(shè)計(jì)功率放大電路結(jié)合NI數(shù)據(jù)采集裝置組成。
　　對(duì)于靶物幾何形狀尺寸識(shí)別，本文首

3、先應(yīng)用小波包分解將反射聲信號(hào)按頻率段分層，再通過模極大值算法處理分解后的信號(hào)層找到靶物的邊界點(diǎn)位置以確定靶物幾何形狀和尺寸。為了提高靶物材質(zhì)的分類準(zhǔn)確率，本文通過提取靶物反射聲信號(hào)的各頻率段相對(duì)能量分布作為靶物材質(zhì)特征值，并將粒子群算法(PSO)與支持向量機(jī)相結(jié)合建立了PSO-SVM靶物材質(zhì)分類識(shí)別模型。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，通過對(duì)選定的靶物反射聲頻率信號(hào)層進(jìn)行模極大值算法處理，可以有效的找出靶物邊界點(diǎn)的具體位置。以小波包分解后靶物