單晶金剛石刀具精準(zhǔn)刃磨控制技術(shù)

第1章 相關(guān)理論及發(fā)展現(xiàn)狀 001
1.1 單晶金剛石晶體特性及晶體結(jié)構(gòu) 003
1.2 單晶金剛石典型晶面及晶向 004
1.3 單晶金剛石刀具的加工方法 006
1.4 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 009
1.4.1 單晶金剛石刀具刃磨水平和設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 009
1.4.2 單晶金剛石晶體定向方法的研究現(xiàn)狀 011
1.4.3 單晶金剛石刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀012
1.4.4 單晶金剛石刀具振動(dòng)信號(hào)控制方法發(fā)展現(xiàn)狀015
1.5 單晶金剛石刀具性能的主要技術(shù)指標(biāo)017
1.5.1 刃口鈍圓半徑017
1.5.2 刀具表面粗糙度 018
第2章 刃磨過程信號(hào)分析處理方法及系統(tǒng)建模 021
2.1 表征刀具刃磨方向狀態(tài)信息特征信號(hào)選擇 022
2.2 刃磨過程刀具特征信號(hào)去噪處理 023
2.2.1 小波包分析理論  023
2.2.2 小波包閾值去噪方法 026
2.2.3 小波包閾值去噪方法的改進(jìn)  027
2.2.4 小波包去噪仿真結(jié)果分析 028
2.3 刃磨過程刀具振動(dòng)信號(hào)特征分析031
2.4 振動(dòng)信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)分析 038
2.4.1 特征參數(shù)分析方法 038
2.4.2 刀具振動(dòng)信號(hào)特征分析041
2.4.3 刀具聲發(fā)射信號(hào)特征分析 046
2.5 系統(tǒng)建模 048
2.5.1 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)建模 049
2.5.2 刃磨壓力與力臂長(zhǎng)度關(guān)系建模051
2.5.3 刃磨壓力與刀具振動(dòng)之間關(guān)系建模 052
本章小結(jié) 054
第3章 刃磨過程刀具方向在線識(shí)別及優(yōu)化方法 057
3.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述  058
3.1.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)  058
3.1.2 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法 060
3.2 基于RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的刀具方向識(shí)別模型的構(gòu)建  062
3.2.1 刀具方向識(shí)別模型  062
3.2.2 基于RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 064
3.3 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)  067
3.3.1 粒子群算法 067
3.3.2 粒子群算法參數(shù)及改進(jìn) 068
3.3.3 改進(jìn)后粒子群算法的性能測(cè)試 070
3.3.4 基于IPSO-RBF 的刀具刃磨方向在線識(shí)別模型  074
3.3.5 基于IPSO-RBF 的刀具在線識(shí)別模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 076
3.4 單晶金剛石刀具分度刃磨 081
3.5 刀具刃磨方向的在線優(yōu)化方法 082
3.5.1 自動(dòng)搜索尋優(yōu)控制基本原理 083
3.5.2 自動(dòng)搜索尋優(yōu)控制的實(shí)現(xiàn)方法 084
3.5.3 刀具刃磨軌跡模型 086
3.5.4 刀具刃磨位置與刃磨線速度方向的關(guān)系分析 087
3.5.5 刀具刃磨方向的在線優(yōu)化 088
3.5.6 構(gòu)造刀具刃磨方向的偏差函數(shù) 089
3.5.7 基于步進(jìn)搜索法的刀具刃磨方向在線優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)分析 090
本章小結(jié) 093
第4章 刃磨過程刀具振動(dòng)信號(hào)控制方法095
4.1 刃磨振動(dòng)控制方法 096
4.1.1 影響刀具刃磨振動(dòng)相關(guān)擾動(dòng)  096
4.1.2 刀具刃磨振動(dòng)控制思路及實(shí)施方式  097
4.2 內(nèi)?？刂品椒?098
4.2.1 內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)及控制器設(shè)計(jì)  098
4.2.2 內(nèi)模控制特性理論分析 100
4.2.3 內(nèi)模控制的優(yōu)勢(shì)與不足  101
4.3 采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)內(nèi)模控制 102
4.3.1 模糊控制 102
4.3.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 103
4.3.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì) 104
4.4 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)?？刂葡嘟Y(jié)合 104
4.4.1 控制結(jié)構(gòu)與原理 104
4.4.2 FNN-IMC 控制方法仿真分析106
4.5 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒內(nèi)模控制方法 109
4.5.1 優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)與原理109
4.5.2 魯棒內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 110
4.5.3 魯棒控制器G C2(s ) 設(shè)計(jì)  111
4.5.4 FNN-Robust-IMC 控制方法仿真分析  112
本章小結(jié) 115
第5章 單晶金剛石刀具刃磨過程控制系統(tǒng)117
5.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的總體思路118
5.2 系統(tǒng)硬件組成 120
5.2.1 信號(hào)采集電路122
5.2.2 濾波電路125
5.2.3 轉(zhuǎn)換電路129
5.2.4 執(zhí)行電路130
5.3 上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 131
5.3.1 LabVIEW 簡(jiǎn)介132
5.3.2 監(jiān)控界面功能132
5.3.3 LabVIEW 界面設(shè)計(jì)134
5.4 實(shí)驗(yàn)分析140
5.4.1 采樣間隔選擇140
5.4.2 測(cè)點(diǎn)選擇 141
5.4.3 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 141
本章小結(jié)143
參考文獻(xiàn) 144