神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與隱馬爾可夫混合模型在機(jī)械切削加工中的顫振預(yù)報(bào).pdf

1、本文以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于隱馬爾可夫模型的切削顫振在線監(jiān)測(cè)與控制的研究”(編號(hào):50375070)為基礎(chǔ),提出碩士學(xué)位論文題目“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與隱馬爾可夫混合模型在機(jī)械切削加工中的顫振預(yù)報(bào)”。本文研究了HMM和ANN的基本理論和算法,并討論其在機(jī)床切削顫振預(yù)報(bào)中的應(yīng)用,開(kāi)發(fā)了機(jī)床切削顫振預(yù)報(bào)軟件。全文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.介紹了機(jī)床切削顫振預(yù)報(bào)研究的意義;綜述了切削顫振預(yù)報(bào)技術(shù)的研究現(xiàn)狀;分析了HMM在機(jī)床切削顫振預(yù)報(bào)應(yīng)用中

2、的可行性;介紹了ANN的基本原理及其對(duì)HMM預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)性能的提高;最后結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目提出了本文的研究?jī)?nèi)容,并給出了本文的總體框架和創(chuàng)新之處。
　　2.從Markov模型入手,引出了HMM的基本概念,然后較為詳細(xì)的介紹和分析了HMM的基本理論和算法,并對(duì)HMM在實(shí)際應(yīng)用中所遇到的問(wèn)題展開(kāi)了討論并提出了若干解決方案,提出訓(xùn)練用數(shù)據(jù)的提取方法,最后提出了HMM在機(jī)床切削顫振預(yù)報(bào)中的作用。
　　3.介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重

3、要模型:自組織特征映射模型與多層感知機(jī)模型,討論并實(shí)現(xiàn)了自組織特征映射模型作為HMM中的矢量量化工具;將具有諸多優(yōu)良性能的多層感知機(jī)與HMM相結(jié)合以提高預(yù)報(bào)效果。
　　4.探討了利用遺傳算法對(duì)HMM初始模型進(jìn)行尋優(yōu)的過(guò)程。
　　5.應(yīng)用HMM中的Viterbi算法進(jìn)行信號(hào)的數(shù)值濾波處理,討論了振動(dòng)信號(hào)的特征提取方法,以及幅值譜矢量的標(biāo)量量化技術(shù),最后提出了機(jī)床切削過(guò)程中的ANN-HMM混合模型顫振預(yù)報(bào)方法。
　　6.基

4、于ANN-HMM顫振預(yù)報(bào)方法,開(kāi)發(fā)了切削顫振預(yù)報(bào)軟件;介紹了軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)工具以及混合編程的接口實(shí)現(xiàn)方法;說(shuō)明了整個(gè)軟件系統(tǒng)的基本組成和功能。
　　7.針對(duì)前面討論的HMM理論及其算法、信號(hào)數(shù)據(jù)采集方法、信號(hào)特征提取方法,以及切削過(guò)程中包含的穩(wěn)定切削、過(guò)渡切削到顫振切削三種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征庫(kù)的建立方法,在CA6140型臥式普通車床上進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　8.總結(jié)了全文的研究成果和創(chuàng)新之處;并對(duì)今后的工作提出了展望。