【摘 要】
：
在“中国制造2025”和“工业4.0”驱动下，智能化、柔性化和信息化成为数控机床发展的重要趋势。将刀具磨损状态视诊系统和智能测控功能集成到数控机床，可实现刀具磨损状态在线监控和寿命管理，减少故障停机时间，降低废品率，保障生产安全。
由于刀具磨损程度与其切削工件的表面纹理间存在映射关系，为了实现CNC机床加工循环中刀具磨破损的快速检测与预报，研究了基于切削工件表面纹理的刀具CCD在线监控技术与系统，主要研究内容如下：
1.提出了一种基于工件表面纹理的刀具磨损状态视诊方法，将工件表面视觉图
论文部分内容阅读
在“中国制造2025”和“工业4.0”驱动下，智能化、柔性化和信息化成为数控机床发展的重要趋势。将刀具磨损状态视诊系统和智能测控功能集成到数控机床，可实现刀具磨损状态在线监控和寿命管理，减少故障停机时间，降低废品率，保障生产安全。
由于刀具磨损程度与其切削工件的表面纹理间存在映射关系，为了实现CNC机床加工循环中刀具磨破损的快速检测与预报，研究了基于切削工件表面纹理的刀具CCD在线监控技术与系统，主要研究内容如下：
1.提出了一种基于工件表面纹理的刀具磨损状态视诊方法，将工件表面视觉图像的纹理特征集输入支持向量机建立刀具视诊分类模型，采用粒子群算法对模型的惩罚因子和径向基核函数参数进行优化，提高了模型的分类准确率，可以快速、准确的判别出刀具的初期、正常、急剧磨损状态。
2.针对铣削加工工件表面纹理方向混杂的特点，借鉴HMAX模型中初级视皮层对视觉信息的处理方法，提出了一种基于Gabor-GLCM的工件表面纹理特征提取方法。构建多方向Gabor滤波器虚部对工件表面图像滤波，滤波器虚部在纹理和缺陷边缘跳变处响应明显，突出了刀痕纹理区域。滤波具有多方向选择性，依据滤波响应对方向的敏感程度判定图像纹理主方向。从滤波后的图像中提取Gabor纹理特征和GLCM二阶统计纹理特征，通过主成分分析方法去除了纹理特征中的冗余信息，得到了工件表面纹理特征。
3.基于测头的可交换控制技术，研发了刀具在线视诊的CNC嵌入式控制技术及其软硬件系统，并将CCD检测工艺集成于CNC加工装备上。与触发式测头相比，CCD视诊测头操作简便，安全可靠，无需附加的路径规划，工作效率更高，精度可达1.875?m，该装置特别适用于复杂多工序加工中的刀具在线监测和寿命管理系统。
针对铣削工件表面纹理进行了图像实验，验证了基于Gabor-GLCM方法提取的纹理特征具有旋转不变性。特征降维后刀具视诊分类模型判别时间缩短了，模型参数优化后判别磨损状态的准确率达到了98.67%。通过CNC加工关键件的工程实际应用验证了CNC代码可控、CCD测头可交换、刀具磨损状态视诊和HMI界面留痕显示功能。
其他文献
随着“德国工业4.0”和“中国智能制造2025”战略的提出，企业对生产效率、产品质量提出了更高的要求，提高传统制造业的智能化水平已成为大势所趋，车间设备互联互通以及车间联网是智能制造的前提条件之一。织机远程监控及故障诊断系统对于实现车间设备互联互通、车间联网功能以及提高织机智能故障诊断水平意义重大。在织机远程监控及故障诊断系统的研究上，与国外还有很大的差距，主要表现在远程控制的缺失、用户访问地点受限、故障诊断功能的缺失、缺乏统一的管理系统等方面。针对以上不足，本文设计了一套基于云平台的织机远程监控及故障诊
袋式除尘器具备除尘效率高和运行稳定等特点，已成为目前解决工业粉尘排放的关键技术装备。在“中国制造2025”和“工业4.0”的战略背景下，大型袋式除尘器技术呈现向智能化方向发展的趋势。脉冲喷吹清灰是袋式除尘器实现滤袋过滤性能再生的核心过程，其控制系统的好坏直接影响袋式除尘器运行能耗的高低和滤袋使用寿命的长短。由于传统脉冲喷吹清灰控制方法的控制效果不理想，智能化清灰控制方法成为袋式除尘器节能、高效运行的关键。本文的主要研究工作如下：
1.研究了袋式除尘器脉冲喷吹清灰控制问题的复杂性，针对定时或定压差
纤维蛋白原(Fibrinogen，简称FIB)是血浆中分离出来的一种大分子的可溶性糖蛋白，为机体止血生理中重要的凝血因子，它与人体多种心血管疾病的发生有着密切的关系，是医学临床与生命科学研究的重要内容之一。但目前的检测手段，普遍存在着成本高、检测速度慢等一系列问题。因此，如何利用现代检测技术实现FIB浓度检测，具有重要的理论价值和实际意义。
本文在研究和分析了微流控技术国内外发展现状和传统FIB检测方法与原理的基础上，提出了利用微流控技术对纤维蛋白原浓度进行检测。首先在理论上研究了吸光度检测机理
凝血时间检测在临床检测中具有重大意义，随着医学科技手段的发展和微流控技术的逐步成熟，医学界对血液凝固时间的检测日益向着仪器小型化、试剂微量化趋势发展。目前凝血时间检测仪器普遍存在试剂用量大、检测时受试管和样品本身影响较大等问题。因此，利用微流控芯片作为检测容器对凝血时间进行检测具有重要的理论价值和实际应用意义。
本文在研究和分析了传统的凝血时间检测方法与原理的基础上，提出了利用微流控技术对凝血时间进行检测的方法。首先分析了血液凝固过程的三个阶段，即凝血酶原激活物形成阶段、凝血酶形成阶段、纤维蛋白
近年来，随着社会的进步和科技的发展，智能家用机器人获得了极大的发展，为广大人民生活提供了更多的便利。家用擦窗机器人可以自动的实现家庭玻璃的清洁，可以帮助人民完成玻璃清洁并解决高层建筑家用玻璃难清洁的问题，成为当前家用智能机器人的研究热点之一。本文通过广泛的调研相关的文献以及资料，在对国内外擦窗机器人的发展以及技术特点进行了总结，形成了自己的技术方案，并针对控制系统、控制策略等核心技术问题进行了深入探讨，本文所取得的研究成果如下：
1)、针对单面擦窗机器人的吸附问题和行走问题，设计了一种永磁吸附轮
综合全球纺织加工领域，我国一直处于纺织产品生产大国的地位，尤其是无梭织机飞速发展的今天，剑杆织机以其速度高、可靠性强等因素一直在织造行业处于龙头位置。剑杆织机控制系统是决定其综合性能的重要环节，而用户更加青睐于运行可靠、后期维护成本低的控制系统。为使剑杆织机实现自动化生产，进一步提高剑杆织机的生产效率、提高系统的可编程性、降低故障发生频率，论文研制了基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，并在现场进行试验和应用。主要从以下几个方面进行研究：
1.阐述了剑杆织机的工作原理，分析了现场需求，研究总结了
随着我国经济的快速发展，环境污染问题愈发严重。恶臭污染作为一种特殊的环境污染，已成为世界七大公害之一，严重影响生态环境和人类身体健康。目前常用的恶臭检测方法有嗅觉测试法和仪器分析法，嗅觉测试法根据嗅辨人员的嗅觉对恶臭气体进行检测，具有主观性强、检测速度慢、实时性差等缺点；仪器分析法需要专用的设备进行检测，成本昂贵、实时性差、不能实现复合恶臭的化学组分、含量和恶臭气味的同步测试。因此，研发一套能够快速准确检测复合恶臭气体的系统，实现在线自动测量，具有重要的现实意义。
通过对国内外现有恶臭检测方法的
调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)因具有高灵敏度、高精度、选择性好、抗干扰能力强、可在室温下工作等优点在气体检测中被广泛应用。吸收谱线包含着气体的组分、浓度等信息，现有的谱线分析方法在系统参数优化、气体压强检测以及混叠谱线组分识别等方面仍有一些关键的问题尚未解决，限制了此技术的应用范围。针对上述问题，本文以提升TDLAS组分辨识能力与检测性能为目标，展开调谐激光吸收光谱谱线解析技术的研究，主要工作分为以下三个方面：
1.通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号频率特征的影响。首先，得出各个
时变特性和强耦合性是复杂系统的两个主要特性，系统的耦合关系并不是一成不变的，有些耦合关系也会随时间变化，且不易发现。课题通过推演系统的参数演化路线，确定系统参数间潜在的耦合关系，得到引起功能耦合的关键性参数。在确定耦合关系的基础上采取合理的措施解决系统已存在的功能耦合，同时可在参数的层面上进行未知功能耦合事先预测。从而，改善系统性能、延长产品寿命。
针对如何推演系统参数演化路线及耦合问题怎样解决，论文主要内容为：
1.系统相关属性参数(属性参数简称参数，下同)的提取。首先对系统进行功能
可挥发性有机物(VOCs)气体不仅对生态环境有很大的影响，而且对人身健康也存在极大的危害。因此，VOCs气体检测已经成为空气污染监测的重要组成部分。目前，市面上已经存在的VOCs检测设备大多基于进口传感器开发，部分检测设备存在重复性差、稳定性差和检测精度低等问题。所以，开展VOCs检测器的研究，开发适合实际检测需求的VOCs检测系统具有重要的社会效益与经济效益。
本文在分析当前国内外VOCs检测方法及检测器进展的基础上，确定选用光离子化传感器作为VOCs检测系统的检测器。在理论研究方面，对光离子