卷积自编码器和残差循环神经网络在刀具剩余寿命预测中的应用 被引量：1

1

作者 周学良 潘晓明 吴瑶 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期806-813,共8页

针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化... 针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化和反卷积上采样方法获取工况信号的深层特征,并将其与分段后的原始信号融合后作为刀具剩余寿命的表征;同时结合残差网络的思想对双向门控循环单元(Bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)的结构进行改进以增强对时序特征的捕获能力。实验结果表明,该方法比其他算法具有更高的预测精度。 展开更多

关键词 刀具 剩余寿命预测 卷积自编码器 残差门控循环单元 特征融合

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于强化蜣螂算法优化CNN-BiLSTM的刀具磨损状态监测模型 被引量：1

2

作者 赵文博 黄民 《工具技术》 北大核心 2025年第4期138-143,共6页

针对铣削加工过程中铣刀磨损状态监测准确率较低这一问题,提出一种基于强化蜣螂算法(OTDBO)优化卷积神经网络(CNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)的刀具磨损状态监测模型。对于蜣螂算法自身收敛精度低且易于陷入局部最优解的问题,提出一... 针对铣削加工过程中铣刀磨损状态监测准确率较低这一问题,提出一种基于强化蜣螂算法(OTDBO)优化卷积神经网络(CNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)的刀具磨损状态监测模型。对于蜣螂算法自身收敛精度低且易于陷入局部最优解的问题,提出一种融合鱼鹰优化算法与自适应t分布的OTDBO算法,通过对比蜣螂算法(DBO)、减法优化器算法(SABO)、北方苍鹰算法(NGO)、鲸鱼算法(WOA)、哈里斯鹰优化算法(HHO)、灰狼优化算法(GWO)等几种主流寻优算法,得出OTDBO算法的优越性。再与CNN-BiLSTM模型结合搭建OTDBO-CNN-BiLSTM刀具故障诊断模型。为进一步挖掘故障特征,利用多域分析提取信号中蕴含的深层次故障特征分量,作为OTDBO-CNN-BiLSTM模型的输入量。实验表明,该方法对于刀具磨损值的预测更为准确,与其他模型相比结果更优,证明所提方法的准确性和可行性。 展开更多

关键词 刀具磨损监测 卷积神经网络 双向门控循环神经网络 蜣螂算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进GRU神经网络的刀具磨损状态预测

3

作者 巢渊 张俊杰 +4 位作者 谈齐峰 张宜珺 戴国洪 夏志杰 张志胜 《光学精密工程》 北大核心 2025年第23期3765-3783,共19页

针对传统智能监测方法中信号特征提取繁琐,以及铣削过程中刀具磨损对工件质量和生产效率的影响等问题,提出一种基于改进GRU神经网络的刀具磨损状态预测方法(BiGRU-1DCNN-CBAM)。利用统计量、时域分析、频域分析和小波变换等方法提取刀... 针对传统智能监测方法中信号特征提取繁琐,以及铣削过程中刀具磨损对工件质量和生产效率的影响等问题,提出一种基于改进GRU神经网络的刀具磨损状态预测方法(BiGRU-1DCNN-CBAM)。利用统计量、时域分析、频域分析和小波变换等方法提取刀具信号的均值、峰度和功率谱密度等24个特征量,将多模态时间序列数据转换为刀具特征的时间序列图像;引入卷积神经网络挖掘信号数据的深层特征,结合卷积注意力机制模块增强模型对振动和切削力信号特征图的捕捉能力,将特征层展平拼接后输入BiGRU捕获长时依赖,通过全连接层回归刀具磨损量,实现数控加工过程中刀具磨损状态的剩余寿命预测。实验结果表明,该模型在PHM2010数据集上的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为2.17μm和1.29μm,相比Bayesian-MCMC-Prognostics,SBiLSTM,RIME-CNN-SVM,MobilenetV3,TDConvLSTM,ISABO-IBiLSTM,IWOA-IECA-BiLSTM,LSTM-CNN-CBAM等模型,提升分别超过40.5%和52.1%,相比同类模型耗时至少减少2.8%。本文提出的模型能够有效表征刀具磨损程度,减小预测误差,取得了较好的预测效果。 展开更多

关键词 刀具磨损 深度学习 卷积神经网络(CNN) 门控循环单元(GRU) 注意力模块 状态预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进HPO优化VMD-GRU法在刀具磨损状态识别中的应用

4

作者 韩宁 李国富 任潞 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第11期1912-1918,共7页

为提高车刀在加工过程中的磨损状态识别精度,提出了一种基于改进猎人猎物算法(Hunterprey optimizer,HPO)、变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)及门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)的识别模型。首先,采用Tent混沌... 为提高车刀在加工过程中的磨损状态识别精度,提出了一种基于改进猎人猎物算法(Hunterprey optimizer,HPO)、变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)及门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)的识别模型。首先,采用Tent混沌和Levy飞行策略改进的猎人猎物算法优化VMD确定分解层数和惩罚因子的最佳组合。其次,对原始电流信号及分解后的信号进行特征提取,并通过核主成分分析法(Kernel principal component analysis,KPCA)进行特征降维。最后,将降维后的特征输入GRU神经网络模型实现刀具磨损状态的识别。实验结果表明,所提出的识别模型与其他模型相比具有更高的识别精度和效率,且具有较高的泛用性。 展开更多

关键词 刀具磨损识别 电流信号 变分模态分解 猎人猎物算法 门控循环单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

FPGA在高分辨率感应测井仪中的应用 被引量：11

5

作者 李利品 李淑霞 党瑞荣 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2003年第1期60-63,共4页

高分辨率感应测井仪 (HRI)是一种正在研制的应用感应原理测量地层电阻率的精密仪器 .它在信息处理方面采用数字相敏检波法分离接收信号的实部和虚部 ;在硬件实现上采用数字运算能力强大的 DSP和高速高精度 (1 6 Bit,5 70 k SPS) A/D,还... 高分辨率感应测井仪 (HRI)是一种正在研制的应用感应原理测量地层电阻率的精密仪器 .它在信息处理方面采用数字相敏检波法分离接收信号的实部和虚部 ;在硬件实现上采用数字运算能力强大的 DSP和高速高精度 (1 6 Bit,5 70 k SPS) A/D,还利用 FPGA(现场可编程门阵列 )控制所有的时序和工作状态 ,采用同一时钟源 ,可以保证发射信号和接收信号绝对同步 ,而且没有累计误差 ,能够达到很高的精度 .针对高分辨率感应测井仪 (HRI)介绍了采用 FPGA的硬件实现方案 。 展开更多

关键词 FPGA 高分辨率 感应测井仪 应用 可编程门阵列 相敏检波 A/D

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Anycasting的机床滑枕铸造工艺设计 被引量：1

6

作者 王梦源 何家宁 +1 位作者 马迪 毕厚煌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第13期88-90,共3页

针对大型镗铣数控机床滑枕的实际生产情况,对该铸件进行了砂型铸造的工艺设计。利用Anycasting软件对铸造工艺进行数值模拟仿真分析,并根据分析结果进行了工艺改进。结果表明,改进提出的底反雨淋式浇注系统与冷铁的激冷作用可以明显改... 针对大型镗铣数控机床滑枕的实际生产情况,对该铸件进行了砂型铸造的工艺设计。利用Anycasting软件对铸造工艺进行数值模拟仿真分析,并根据分析结果进行了工艺改进。结果表明,改进提出的底反雨淋式浇注系统与冷铁的激冷作用可以明显改善铸件的生产质量。研究结论对于实际生产具有重要指导意义。 展开更多

关键词 机床滑枕 浇注系统 数值模拟 工艺改进

原文传递

HMC50e床身铸件浇注系统设计 被引量：3

7

作者 李贵茂 柳艳 +2 位作者 孙润超 刘源 李金田 《铸造技术》 北大核心 2017年第7期1755-1757,共3页

对精密数控车削中心HMC50e机床用铸铁床身铸件的浇注系统进行了设计,并对HMC50e床身铸件的浇注系统进行了计算机模拟与水模拟实验研究,通过计算结果与实验结果的比对,得出了优化的浇注系统设计参数,减少了HMC50e床身铸件的夹渣、卷气、... 对精密数控车削中心HMC50e机床用铸铁床身铸件的浇注系统进行了设计,并对HMC50e床身铸件的浇注系统进行了计算机模拟与水模拟实验研究,通过计算结果与实验结果的比对,得出了优化的浇注系统设计参数,减少了HMC50e床身铸件的夹渣、卷气、冲砂等缺陷,提高了HMC50e床身铸件的品质。 展开更多

关键词 床身铸件 浇注系统 数值模拟 水模拟

原文传递

基于卷积门控循环神经网络的刀具磨损状态监测 被引量：10

8

作者 吴凤和 钟浩 +2 位作者 章钦 郭保苏 孙迎兵 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期1034-1040,共7页

针对刀具磨损状态在线监测需求,提出一种基于卷积门控循环神经网络的刀具磨损状态在线监测方法。综合卷积神经网络和门控循环神经网络的优点,构建了卷积门控循环神经网络;以切削力为输入信号,通过小波变换滤除噪声;利用卷积神经网络提... 针对刀具磨损状态在线监测需求,提出一种基于卷积门控循环神经网络的刀具磨损状态在线监测方法。综合卷积神经网络和门控循环神经网络的优点,构建了卷积门控循环神经网络;以切削力为输入信号,通过小波变换滤除噪声;利用卷积神经网络提取表征刀具磨损状态关键信息的高维特征;通过门控循环神经单元使模型在时间尺度上的累积效应得到充分表达,体现磨损的时序特性。实验表明,在有限的刀具磨损数据样本条件下,通过卷积门控循环神经网络进行刀具磨损状态监测具有较好的效果,其准确率达到97%。 展开更多

关键词 计量学 刀具磨损 切削力 卷积门控神经网络 在线监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的测井数据遥传测试板设计及应用 被引量：1

9

作者 吴文河 鞠晓东 +1 位作者 成向阳 卢俊强 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期580-584,共5页

设计了一种基于FPGA(EP1C12Q240)的数据遥传测试板,将其应用到(EILog测井系统的测试台架中。测试板具有CAN、DTB主控端和DTB仪器端通讯功能。CAN接口功能由FPGA内部控制逻辑和SJA1000芯片共同实现;DTB接口除少量外围电平转换电路外,控... 设计了一种基于FPGA(EP1C12Q240)的数据遥传测试板,将其应用到(EILog测井系统的测试台架中。测试板具有CAN、DTB主控端和DTB仪器端通讯功能。CAN接口功能由FPGA内部控制逻辑和SJA1000芯片共同实现;DTB接口除少量外围电平转换电路外,控制逻辑及数据缓存功能均在FPGA中实现。该卡在软件的配合下既能模拟高性能地面系统及遥测短节对CAN和DTB总线井下仪器进行调试,也能模拟CAN和DTB总线井下仪器对高性能地面系统和遥测短节进行调试。 展开更多

关键词 测井仪器 数据遥传 可编程门阵列 控制局域网 仪器总线 模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于神经网络联想记忆模型的数控机床故障诊断 被引量：6

10

作者 朱晓春 汪木兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第15期1275-1277,1286,共4页

提出了将一种改进的人工神经网络联想记忆模型应用于计算机数控机床的故障诊断方法。介绍了基于联想记忆模型的诊断算法 ,总结出数控机床的故障模式及故障分析表 ,然后将该样本向量进行 HADAMARD预处理、存储记忆后 ,可据此模型进行样... 提出了将一种改进的人工神经网络联想记忆模型应用于计算机数控机床的故障诊断方法。介绍了基于联想记忆模型的诊断算法 ,总结出数控机床的故障模式及故障分析表 ,然后将该样本向量进行 HADAMARD预处理、存储记忆后 ,可据此模型进行样本和非样本的并行联想回忆 ,实现诊断功能。最后进行了数字仿真研究 。 展开更多

关键词 人工神经网络 数控机床 故障诊断 现场可编程逻辑门阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型机床立柱的研制 被引量：1

11

作者 谭玉华 张凤军 张福祥 《铸造技术》 CAS 北大核心 2008年第4期458-460,共3页

大型机床立柱的轮廓尺寸为8250 mm×2900 mm×2550 mm,浇注重量64 t,一次浇注成功,铸造难度很大。本文重点阐述了大型机床立柱的浇注系统设计、防止铸件裂纹的工艺措施以及铁液准备方案和浇注过程控制等方面的内容。目前按此工... 大型机床立柱的轮廓尺寸为8250 mm×2900 mm×2550 mm,浇注重量64 t,一次浇注成功,铸造难度很大。本文重点阐述了大型机床立柱的浇注系统设计、防止铸件裂纹的工艺措施以及铁液准备方案和浇注过程控制等方面的内容。目前按此工艺已生产5件,机加后立柱导轨面组织致密,铸件无缩孔、缩松、裂纹等缺陷,达到了设计要求。 展开更多

关键词 大型机床立柱 浇注系统设计 浇注过程控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MATLAB的井口闸阀阀体优化设计 被引量：1

12

作者 周思柱 李宁 何记强 《石油机械》 北大核心 2008年第2期33-35,共3页

针对目前在用的闸阀普遍笨重,运输、安装不便等问题,对其进行了基于MATLAB的阀体优化设计。以阀体内径、壁厚和高度为设计变量,以阀体实心部分体积最小为目标函数,以强度、变量非负等为约束条件建立优化模型。使用MATLAB优化工具函数,... 针对目前在用的闸阀普遍笨重,运输、安装不便等问题,对其进行了基于MATLAB的阀体优化设计。以阀体内径、壁厚和高度为设计变量,以阀体实心部分体积最小为目标函数,以强度、变量非负等为约束条件建立优化模型。使用MATLAB优化工具函数,按照所建模型的约束条件和目标函数建立.m文件,调用优化工具函数fmincon对问题进行求解。优化算例表明,所得的最优点位于所有约束条件交集上,阀体体积减小了28.65%。 展开更多

关键词 井口装置 闸阀 优化模型 MATLAB 工具函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁通门阵列的被动式救援井探测定位系统研究 被引量：1

13

作者 姜天杰 刘建强 +2 位作者 党熠蒲 陈志勇 刘小刚 《石化技术》 CAS 2021年第1期65-67,共3页

救援井工具是用来测量事故井相对于救援井的相对距离和方位的仪器,根据救援井测距工具原理不同可将其分为主动测距系统和被动测距系统。被动测距系统主要是通过检测事故井中套管、钻杆等对地磁的影响,从而获得事故井和救援井之间的相对... 救援井工具是用来测量事故井相对于救援井的相对距离和方位的仪器,根据救援井测距工具原理不同可将其分为主动测距系统和被动测距系统。被动测距系统主要是通过检测事故井中套管、钻杆等对地磁的影响,从而获得事故井和救援井之间的相对距离。MAPMRS是海油自研的被动式救援井定位工具,该工具除应用于救援井作业外,还可应用于防碰等需要实时测距数据的钻井作业中。本文介绍了海油自研被动式救援井探测定位工具的原理和首次实井实验的情况。 展开更多

关键词 救援井工具 被动式 磁通门阵列 差磁 相对方位

在线阅读 下载PDF 职称材料

塑件浇口去除的力学分析与自动化工装设计 被引量：1

14

作者 袁小江 张碧妮 《工具技术》 北大核心 2021年第11期99-102,共4页

以某型号较高精度的塑件零件为载体,分析了塑件的浇口形式。针对浇口残余凝料的结构特点,采用钻削加工工艺去除浇口凝料,对浇口凝料的钻削工艺进行了力学分析,优化了工装的结构设计方案,保证了塑件的精度,实现了较高精度塑件模具与工装... 以某型号较高精度的塑件零件为载体,分析了塑件的浇口形式。针对浇口残余凝料的结构特点,采用钻削加工工艺去除浇口凝料,对浇口凝料的钻削工艺进行了力学分析,优化了工装的结构设计方案,保证了塑件的精度,实现了较高精度塑件模具与工装的配合生产,取得了良好的应用效果。 展开更多

关键词 塑件 浇口 力学分析 钻削 工装

在线阅读 下载PDF 职称材料

水轮机导叶连接板摩擦力矩现场试验 被引量：1

15

作者 刘元娇 张传山 《大电机技术》 北大核心 2014年第1期62-64,共3页

本文介绍ALSTOM水轮机导叶连接板在导叶操作机构中的作用,阐述了导叶连接板制动螺栓预紧力计算及工装接力器油压的计算。详细描述了导叶连接板摩擦力矩现场试验准备及过程,给其他机组现场摩擦试验提供很好的借鉴与指导作用。

关键词 导叶连接板 制动螺栓 工装接力器 螺栓伸长值 摩擦试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型数控机床立柱部件消失模铸造工艺设计 被引量：2

16

作者 蓝雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第3期105-108,共4页

呋喃树脂自硬砂型铸造工艺对环境影响大、加工成本高。本文以GK-V800立式数控机床立柱部件为研究对象,研究了立柱部件负压干砂消失模铸造工艺,设计了阶梯式浇注系统及工艺参数。通过Procast数值模拟软件对工艺进行模拟仿真,发现原设计... 呋喃树脂自硬砂型铸造工艺对环境影响大、加工成本高。本文以GK-V800立式数控机床立柱部件为研究对象,研究了立柱部件负压干砂消失模铸造工艺,设计了阶梯式浇注系统及工艺参数。通过Procast数值模拟软件对工艺进行模拟仿真,发现原设计中的不足,并对浇注系统、工艺方案及铸件结构进行优化,最终确定在1380℃的浇注温度下,采用方案2浇注系统进行消失模铸造。 展开更多

关键词 数控机床 立柱 消失模铸造 阶梯式浇注系统 逐层接替浇注

原文传递

基于循环神经网络的数控机床故障诊断研究 被引量：9

17

作者 林伟强 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期191-196,共6页

为快速对数控机床故障进行在线定位与诊断,提出基于循环神经网络的数控机床故障诊断技术。通过提取网络节点,建立基于循环神经网络的“门”判别结构;引入模糊边界理论,对机床故障特征空间进行分类;通过组织故障诊断样本的方式,完成规则... 为快速对数控机床故障进行在线定位与诊断,提出基于循环神经网络的数控机床故障诊断技术。通过提取网络节点,建立基于循环神经网络的“门”判别结构;引入模糊边界理论,对机床故障特征空间进行分类;通过组织故障诊断样本的方式,完成规则可信度率的统计与判别,实现对数控机床故障的在线诊断。以CAK6150数控机床作为研究对象,经过数据归纳可知,在循环神经网络支持下,故障诊断数据的实际输出与理论值非常接近,且收敛速度较快,能够较好解决制造类企业的机械设备应用故障问题。 展开更多

关键词 数控机床 故障诊断 循环神经网络 “门”判别结构 规则可信度率

在线阅读 下载PDF 职称材料

低压模具顶杆板及浇口拆卸专用工装设计

18

作者 赵芳 梁建明 王月亭 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第4期487-488,共2页

针对铝合金轮毂低压铸造模具的维修中,用手工方法重锤敲击拆卸顶杆板和换浇口保温杯时容易造成底板损坏、又增加工人劳动的强度的问题,设计了1种拆卸用的专用工装。该工装能够改善因手工方法带来的缺陷和不便。

关键词 低压铸造模具 顶杆板和浇口 拆卸 专用设备

原文传递

斜导轨床身粘砂问题的成因分析及防止措施

19

作者 聂爽 刘刚 《现代铸铁》 CAS 2015年第3期35-38,共4页

介绍了HTC40N床身的铸件结构及生产情况,阐述了粘砂缺陷形成的机理,针对原工艺产生的床身粘砂情况进行大量分析,通过采取以下措施:选用A+B呋喃树脂固化剂自控仪,调整固化剂比例,控制不同砂温下型砂的固化速度;采用较细的原砂;调整树脂... 介绍了HTC40N床身的铸件结构及生产情况,阐述了粘砂缺陷形成的机理,针对原工艺产生的床身粘砂情况进行大量分析,通过采取以下措施:选用A+B呋喃树脂固化剂自控仪,调整固化剂比例,控制不同砂温下型砂的固化速度;采用较细的原砂;调整树脂固化剂加入量及比例,延长树脂砂的可使用时间,确保砂型部位表面的致密度(紧实度);在砂型表面喷涂耐火度较高的涂料;采用耐火度高的铬铁矿砂制芯;适当降低浇注温度;将一端进入式浇注系统改为分散进入式浇注系统,均衡温度场,避免局部严重过热。最终使铸件粘砂问题得到有效解决。 展开更多

关键词 灰铸铁 斜导轨床身 粘砂 浇注系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的动态部分可重构智能I/O接口设计与实现 被引量：12

20

作者 徐健 李贺 +1 位作者 龚东磊 方明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期14-20,共7页

由ASIC芯片实现的总线接口中,存在装备计算机配置冗杂、软硬件升级不灵活、芯片垄断和停产、体积功耗瓶颈日趋明显等问题。为此,基于Xilinx公司的ZYNQ-7000系列现场可编程门阵列,设计部分可重构的智能I/O接口。采用可编程片上系统技术,... 由ASIC芯片实现的总线接口中,存在装备计算机配置冗杂、软硬件升级不灵活、芯片垄断和停产、体积功耗瓶颈日趋明显等问题。为此,基于Xilinx公司的ZYNQ-7000系列现场可编程门阵列,设计部分可重构的智能I/O接口。采用可编程片上系统技术,基于Vivado2014.4和Peta Linux开发环境和开发工具,以RS232,RS422,CAN总线接口为例,通过TCP/IP网络数据包切换总线接口配置指令,动态切换对应的局部比特流文件,以按需通信方式实现各接口的实际配置。仿真实验结果表明,部分可重构技术与片上系统技术的结合使得产品设计流程更加灵活,可降低产品对硬件的依赖度和更新换代的成本,减小资源和功耗的消耗,在一定程度上提升产品的安全性及可靠性。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 片上系统 Vivado工具 PetaLinux环境 部分可重构 总线接口

在线阅读 下载PDF 职称材料