嵌入式磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、磨削加工應(yīng)用廣泛，是機(jī)械零件精密加工的主要方法之一。其加工精度和效率直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、性能及成本，實(shí)際生產(chǎn)中常采用主動(dòng)測(cè)量技術(shù)對(duì)其加工過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)和控制。由于我國(guó)工業(yè)起步較晚，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主動(dòng)測(cè)量控制儀基本停留在微機(jī)化水平上，存在精度低、實(shí)時(shí)性差、操作繁瑣、顯示不直觀、功能單一等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)的需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量高性能新技術(shù)的軟硬件，為高性能主動(dòng)量?jī)x的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。為此，論文深

2、入研究了主動(dòng)量?jī)x的工作原理，開(kāi)發(fā)了基于ARM11內(nèi)核和WinCE6.0操作系統(tǒng)的Z600型磨加工主動(dòng)量?jī)x，并對(duì)其功能實(shí)現(xiàn)中應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，主要包括以下幾個(gè)部分。
　　1）論文在對(duì)主動(dòng)測(cè)量控制儀深入研究的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的總體設(shè)計(jì)。硬件上，對(duì)比分析了基于ARM平臺(tái)和工控主板的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，從主動(dòng)測(cè)量控制儀的功能出發(fā)對(duì)I/O功能進(jìn)行了分析，提出了基于CPLD技術(shù)的I/O擴(kuò)展方案，設(shè)計(jì)了觸摸屏和按鍵雙重交互的人機(jī)交互方案。軟

3、件上，通過(guò)對(duì)比選用WinCE嵌入式操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)，基于模塊化的編程思想完成了對(duì)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定了基于SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理方案，為主動(dòng)量?jī)x的開(kāi)發(fā)和后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
　　2）為了保證主動(dòng)測(cè)量控制儀的測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性，論文對(duì)主動(dòng)測(cè)量控制器工作過(guò)程中的誤差因素和數(shù)據(jù)濾波方法進(jìn)行了分析和研究。針對(duì)磨削過(guò)程的實(shí)際特點(diǎn)，提出了加工中測(cè)量采用尼克松準(zhǔn)則、加工后測(cè)量采用格羅布斯準(zhǔn)則的粗大誤差處理方法。在對(duì)數(shù)字濾波方法

4、研究的基礎(chǔ)上提出了去極值滑動(dòng)濾波的濾波方法，有效的提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。論文對(duì)粗大誤差處理和數(shù)據(jù)濾波方法模塊進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)，并將其集成到主動(dòng)量?jī)x的測(cè)量系統(tǒng)上。
　　3）針對(duì)現(xiàn)有主動(dòng)測(cè)量控制儀大多采用信號(hào)點(diǎn)的方式對(duì)磨削過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，不能保證磨削過(guò)程的實(shí)時(shí)可控性，論文在對(duì)過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合磨加工主動(dòng)測(cè)控的特點(diǎn)，提出了基于“灰色-指數(shù)”復(fù)合模型的磨削過(guò)程預(yù)測(cè)與控制方案。首先設(shè)置兩組控制界限，然后通過(guò)建立的“灰色-指數(shù)”