本文以国家自然科学基金项目“基于隐马尔可夫模型的切削颤振在线监测与控制的研究”(编号:50375070)为基础,提出硕士学位论文题目“基于HMM的机床切削颤振预报系统的研究”。本文研究了HMM的基本理论和算法,并讨论其在机床切削颤振预报中的应用,开发了机床切削颤振预报软件。全文主要研究内容如下: 第一章介绍了机床切削颤振预报研究的意义;综述了切削颤振预报技术的研究现状;分析了HMM在机床切削颤振预报应用中的可行性;最后结合国家自然科学基金项目提出了本文的研究内容,并给出了本文的总体框架和创新之处。 第二章从Markov模型入手,引出了HMM的基本概念,然后较为详细的介绍和分析了HMM的基本理论和算法,并对HMM在实际应用中所遇到的问题展开了讨论并提出了若干解决方案,最后提出了HMM在机床切削颤振预报中的作用。 第三章应用HMM中的Hterbi算法进行信号的数值滤波处理,讨论了振动信号的特征提取方法,以及幅值谱矢量的标量量化技术,最后提出了机床切削过程中的FFT-HMM颤振预报方法。 第四章基于FFT-HMM颤振预报方法,开发了切削颤振预报软件;介绍了软件系统的开发环境、开发工具以及混合编程的接口实现方法;说明了整个软件系统的基本组成和功能。 第五章针对前面讨论的HMM理论及其算法、信号数据采集方法、信号特征提取方法,以及切削过程中包含的稳定切削、过渡切削到颤振切削三种状态对应的特征库的建立方法,在CA6140型卧式普通车床上进行切削实验验证。 第六章总结了全文的研究成果和创新之处;并对今后的工作提出了展望。