基于多元高斯分布的零件尺寸异常检测

来源 :组合机床与自动化加工技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LAMYAN
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针对零件尺寸异常检测中废品样本难以获取,并且特征维度不高的特点,提出一种建立基于数据分布特性的多元高斯分布模型对零件尺寸是否超差进行异常检测的方法.首先,通过利用极大似然估计计算模型的参数;其次,为了简化协方差矩阵求逆时的复杂性,使用平方根分解优化模型;最后,利用问题转化后的改进粒子群优化算法求解最优阈值.实验中将零件的长、宽、圆的大小作为模型的输入,通过真实数据验证该方法的准确率达到97.5%,耗时缩短到2.433 s,性能显著提升,表明此方法可以有效应用于尺寸超差故障检测.
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为解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立了双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并基于模糊控制与滑模控制理论,设计了单轴模糊滑模跟踪控制器,以减小滑模控制产生的抖振现象,同时提高单轴跟踪精度以及响应速度;为解决双丝杠运行时存在的参数不匹配和耦合问题,采用模糊PID交叉耦合控制算法进行两轴间的协调控制,以提高两轴同步性,减小同步误差;最后进行了MATLAB/Simulink建模与仿真分析,仿真结果表明,在理论上能够提高单丝杠的信号跟踪精度87.09%,并且减小双丝杠两轴之间的同步运动误差86.79%.
针对永磁同步电机的无传感器控制转子位置和转速估计误差和抖动的问题,结合自适应算法设计了一种新型的自适应滑模观测器来估算电机的转子位置和转速,并使用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性.由于滑模变结构对电机参数依赖小、鲁棒性强,但自身机制引起的系统抖振会影响对电机转子位置和转速的估计.为了降低抖动,采用继电特性的连续函数代替符号函数sgn(s);为提高反动势的估计精度,采用自适应环节代替滤波器;为减少转子位置和转速的估计误差,采用锁相环代替反正切函数估计位置和转速;并对上述算法进行仿真.结果表明转子转速的稳态误
为了解决永磁同步电机传统调速系统的响应速度慢、有超调、鲁棒性差及抖振过大问题,提出了一种积分变结构与扰动观测器复合的滑模控制方法.该方法设计了一种积分型的滑模变结构控制器,并引入新型趋近率,对PMSM调速系统的稳态及动态性能有了较大的提升;在此基础上利用扩张观测器估计的扰动值进行速度控制器的补偿,提高滑模控制的鲁棒性.仿真结果表明,调速系统无超调,调节时间为0.012 s;突加负载时,恢复稳态时间为0.018 s,且转速只下降16 r/min,该控制方法有效增强了系统动态性能和抗干扰性能,并抑制了滑模控制
针对工业机器人进行接触式打磨作业时打磨工具与工件的打磨力的要求,提出了一种基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的模糊PID控制的打磨末端执行器控制方法.通过结合改进PSO算法,智能优化整定传统PID控制器的控制参数K p、K i、K d初值,再通过模糊控制器在线调整PID参数.采用MATLAB/Simulink组件建立基于改进PSO的模糊PID控制系统仿真模型.最后,搭建基于Codesys的力控打磨末端执行器实验平台,对打磨末端执行器输出的打磨力进行实验验证
为保证五轴机床加工过程平滑稳定,提出一种矢量解耦下的五轴数控系统路径平滑算法.五轴数控系统加工路径通过对一系列离散控制点连接的线性路径进行平滑生成,分别进行折线段夹角局部平滑及总体全局平滑.局部平滑中对加工路径矢量进行解耦,分别对路径形状以及方向进行平滑.针对路径形状平滑,通过加工误差建立误差约束,以及确保形状平滑建立路径形状G2连续约束,以最小化路径形状曲率以及路径形状误差为优化目标建立数学模型,通过Q-Learning算法学习路径形状最优解;针对路径方向平滑,根据加工过程方向变化率与曲率大小反比建立数
针对滚动轴承故障诊断中存在的故障信号特征不全面且易被噪声污染等问题,基于全矢和辛几何模态分解(SGMD),提出了全矢与SGMD-FastICA方法.首先,使用SGMD对水平方向X和竖直方向Y的故障信号进行分解,并通过综合指标将分解信号分为故障重构信号和噪声重组信号;其次,通过FastICA实现对故障重构信号与噪声重组信号的盲源分离;最后,利用全失谱技术对水平方向和竖直方向的盲源分离的有效分量进行融合,并使用Teager能量算子(TEO)对全矢融合信号进行解调分析.通过对滚动轴承振动信号的实验和对比分析,验
针对叶片型面检测,设计开发了一套基于线激光轮廓传感器的四轴检测系统,提出了一种基于前缘局部特征标定转轴中心的叶片型面检测方法.首先,结合倾角传感器和叶片基准面特征实现了系统位姿校准;其次,提出了基于协方差矩阵的叶片前缘特征匹配算法,完成了系统转轴的标定和多视场数据坐标系的建立;最后,对两块典型汽轮机叶片进行测试实验.测试数据与三坐标机的实测数据对比表明,型面待测型线的平均偏差在0.018 mm以内,标准偏差小于0.01 mm.验证了该方法面向叶片型面检测的精确性与可行性,具有良好的应用前景.
针对轴承微弱故障时冲击信号含有大量噪声且难以提取故障特征频率问题,提出了一种基于奇异值分解(SVD)和变分模态分解(VMD)的轴承故障特征提取方法.该方法先对原始信号进行SVD去噪;再对去噪信号进行VMD分解,得到各个本征模态函数(IMF),根据最大中心频率原则和各个本征模态与去噪信号的相关系数差值确定分解个数,通过加权峭度指标来筛选IMF分量进行重构;最后通过对IMF重构信号进行包络谱分析清晰看到故障特征频率.仿真分析和两种不同轴承试验的结果表明,所提出的方法可有效地抑制噪声,并能得到反映实际故障信息的
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