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基于MAS的智能数控系统体系结构研究 预览
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作者 耿聪 吴玉厚 韩旭 《机床与液压》 北大核心 2019年第12期58-64,共7页
作为智能制造的技术基础与核心控制单元,智能数控系统表现出信息感知、交互以及自主决策优化等特性。利用MAS进行智能数控系统体系结构设计,可以充分发挥Agent在学习推理以及智能决策等方面的优势,满足系统智能化需求。在分析智能数控... 作为智能制造的技术基础与核心控制单元,智能数控系统表现出信息感知、交互以及自主决策优化等特性。利用MAS进行智能数控系统体系结构设计,可以充分发挥Agent在学习推理以及智能决策等方面的优势,满足系统智能化需求。在分析智能数控加工流程的基础上,提出采用层次结构设计,按系统功能划分为人机交互、信息管理、几何设计、工艺规划、运动控制、逻辑控制以及故障诊断等模块。各模块间采用混合式结构进行通信。 展开更多
关键词 多智能体系统 智能数控系统 体系结构 通信
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一种基于NTRU的轻量级截断式HMAC数字签名机制
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作者 蒋宁 林浒 +1 位作者 吴文江 尹震宇 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第7期1573-1578,共6页
工业控制网络中通信数据的完整性是信息安全的一个方面.通信数据完整性包括消息认证和实体认证,将两者结合的认证技术是完整性需要解决的问题.该问题的难点在于认证要满足工业控制网络的较少时间消耗要求.本文提出了一种基于NTRU(Number... 工业控制网络中通信数据的完整性是信息安全的一个方面.通信数据完整性包括消息认证和实体认证,将两者结合的认证技术是完整性需要解决的问题.该问题的难点在于认证要满足工业控制网络的较少时间消耗要求.本文提出了一种基于NTRU(Number Theory Research Unit)的轻量级截断式HM AC(Hash M essage Authentication Codes)数字签名机制,NTRU-SHAT机制.在NTRU-SHA-T机制中,消息认证使用消息认证码技术,考虑到安全性能因素消息认证码采用SHA(Secure Hash Algorithm)算法.实体认证使用数字签名技术,数字签名技术采用轻量级的非对称密码系统NTRU将消息认证码进行数字签名.为了进一步提升数字签名的效率,将消息认证码进行截断处理.轻量级签名机制既实现了消息认证又实现了实体认证,较少的时间消耗保证工业控制网络的性能. 展开更多
关键词 工业控制网络 数据完整性 NTRU 截断式HMAC
基于数据驱动的机床热误差补偿技术研究
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作者 李锁 吴文江 +2 位作者 哈韬 王喆 金驰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第7期1569-1572,共4页
随着先进制造技术的发展,对数控系统的高速、高精、高效、智能化方面的要求越来越高,为此,实现热误差补偿在内的补偿技术具有重要的现实意义.热误差的非线性问题是实现误差补偿的难点之一,传统的补偿方法采用离线线性拟合的方法,造成较... 随着先进制造技术的发展,对数控系统的高速、高精、高效、智能化方面的要求越来越高,为此,实现热误差补偿在内的补偿技术具有重要的现实意义.热误差的非线性问题是实现误差补偿的难点之一,传统的补偿方法采用离线线性拟合的方法,造成较大的拟合误差且实时性很难保证,为此传统的基于精确模型的热误差补偿技术遇到了发展瓶颈,提出了采用数据驱动的方法实现机床热误差补偿,采用模糊神经网络作为学习模型,结合加工过程实时采集到的误差数据,提供最优的补偿策略,减小了拟合误差,提高热误差补偿的补偿精度,并通过试验进行测试,测试结果表明所提出的补偿方案相对于传统的方案,显著改善了拟合精度,从而验证了该方案的可行性. 展开更多
关键词 模糊神经网络 热误差补偿 数据驱动技术 模型控制方法 智能化
基于FFSM的数控机床加工状态建模方法 预览
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作者 郭安 于东 +1 位作者 胡毅 李浩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期71-80,共10页
为描述数控机床加工过程中的刀具状态,提出一种基于模糊有限状态机的建模方法。由该方法建立的模型通过“状态叠加”机制定量刻画了刀具的临界属性,从而预测刀具未来状态。围绕建模步骤、模型参数优化和预测方法进行了详细讨论,定性分... 为描述数控机床加工过程中的刀具状态,提出一种基于模糊有限状态机的建模方法。由该方法建立的模型通过“状态叠加”机制定量刻画了刀具的临界属性,从而预测刀具未来状态。围绕建模步骤、模型参数优化和预测方法进行了详细讨论,定性分析了状态转换规则及输入变量,设计了一种基于遗传算法的模型参数定量优化方法,并揭示了当刀具分别处于稳态与临界态时的预测原理。实验表明,在一定预测步长内,其预测误差小于低阶线性自回归模型,同时该模型具有连续预测刀具状态的能力。 展开更多
关键词 临界状态 数控机床 模糊有限状态机 遗传算法 信息物理系统 数字孪生
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基于自适应前瞻和预测校正的实时柔性加减速控制算法 预览
5
作者 李浩 吴文江 +1 位作者 韩文业 郭安 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期690-699,共10页
为了提高离散小线段的加工效率和质量,提出一种实时柔性加减速控制算法。该算法由三部分组成:前瞻处理部分利用加减速可行性判断条件,保证加减速可达和实时前瞻;速度规划部分在保证速度和加速度连续变化的条件下,实时计算下一插补周期... 为了提高离散小线段的加工效率和质量,提出一种实时柔性加减速控制算法。该算法由三部分组成:前瞻处理部分利用加减速可行性判断条件,保证加减速可达和实时前瞻;速度规划部分在保证速度和加速度连续变化的条件下,实时计算下一插补周期的进给速度;动态修调部分对当前速度规划结果进行调整,及时响应加工中机床参数的改变。实验结果表明,该算法能够实现数控系统的实时柔性加减速控制,支持动态修调,满足实际加工的要求。 展开更多
关键词 自适应前瞻 预测校正 柔性加减速控制 动态修调
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基于RBPF-SLAM算法的研究与实现 预览
6
作者 王辉 王品 《计算机系统应用》 2019年第7期169-173,共5页
同时定位与地图创建(the simultaneous localization and mapping,SLAM)是机器人领域的难点问题,目前广泛采用Rao-Blackwellized Particle Filters(RBPF)算法解决该问题.在传统的RBPF算法实现中构建的高误差建议分布会采样计算大量粒子... 同时定位与地图创建(the simultaneous localization and mapping,SLAM)是机器人领域的难点问题,目前广泛采用Rao-Blackwellized Particle Filters(RBPF)算法解决该问题.在传统的RBPF算法实现中构建的高误差建议分布会采样计算大量粒子来拟合目标分布,频繁的重采样步骤导致粒子逐渐耗散,浪费大量计算资源.在本文中通过把运动模型信息与观测信息相结合优化建议分布,减少采样粒子数量,引入自适应重采样方法减少重采样步骤.在算法的实现时使用树形数据结构存储环境地图,实验结果表明,该改进算法可以显著计算效率,减小存储消耗,构建地图更为精确. 展开更多
关键词 粒子滤波 同时定位与地图创建 建议分布 目标分布 自适应重采样
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基于自适应陷波器的伺服系统谐振抑制 预览
7
作者 王昱忠 何平 +1 位作者 王志成 韩旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期68-71,共4页
为了提高伺服系统的性能,需对伺服系统中机械传动装置刚度有限所引发的机械谐振问题进行研究。文章提出了基于改进的FFT在线频率检测法结合陷波滤波器的自适应谐振抑制策略。通过提取旋转因子的公因子来减少内存的读取次数,进而提高FFT... 为了提高伺服系统的性能,需对伺服系统中机械传动装置刚度有限所引发的机械谐振问题进行研究。文章提出了基于改进的FFT在线频率检测法结合陷波滤波器的自适应谐振抑制策略。通过提取旋转因子的公因子来减少内存的读取次数,进而提高FFT的频域分析速率。利用改进的FFT分析伺服系统中电机的转速误差信号,提取谐振频率信息;又设计了一种获取陷波器宽度、深度参数的方法。利用得到的陷波频率、宽度、深度参数设计陷波滤波器来达到谐振抑制的目的。最后通过实验得出,该方案能有效抑制伺服系统的机械谐振。 展开更多
关键词 伺服系统 机械谐振 改进的FFT 陷波滤波器
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基于变邻域遗传算法的离散制造物料配送调度优化 预览
8
作者 李广博 于东 胡毅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第11期152-155,共4页
针对含有AGV搬运的离散制造车间柔性作业调度问题(FJSP),以工件从立体库出库到入库的最大完工时间为优化目标,设计了基于混合算法的静态求解方法。首先,根据实际车间中AGV搬运与生产加工的特点建立了柔性车间调度的数学模型,采用了一种... 针对含有AGV搬运的离散制造车间柔性作业调度问题(FJSP),以工件从立体库出库到入库的最大完工时间为优化目标,设计了基于混合算法的静态求解方法。首先,根据实际车间中AGV搬运与生产加工的特点建立了柔性车间调度的数学模型,采用了一种基于工件、机器、AGV序列的三层编码机制;然后,使用启发式与随机式结合的方式改进了初始编码的生成,采用自适应权重因子动态调整交叉和变异概率,在算法的执行过程中,引入了基于移动和交换工序策略的变邻域搜索(VNS)机制;最后使用MATLAB编程进行仿真测试,并给出了算例最优解的甘特图。通过与其他文献算法结果对比,验证了变邻域遗传算法能有效处理含AGV搬运的物料配送问题。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 变邻域搜索 分层编码
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板材排样中非拟合多边形的构造实现方法 预览
9
作者 毛良献 王品 《计算机系统应用》 2019年第9期168-173,共6页
非拟合多边形可用于处理两维的不规则形状的板材排样问题.先前,基于非拟合多边形的构造很难实现,并且也没有通用的方式来处理多种特殊情况,从而非拟合多边形并没有被广泛的使用.本文介绍了一种基于环绕的实现方式来构造非拟合多边形,对... 非拟合多边形可用于处理两维的不规则形状的板材排样问题.先前,基于非拟合多边形的构造很难实现,并且也没有通用的方式来处理多种特殊情况,从而非拟合多边形并没有被广泛的使用.本文介绍了一种基于环绕的实现方式来构造非拟合多边形,对各种特殊情况能统一解决,例如互锁,交叉等.通过对ESICUP的数据集测试,表明该方法具有一定的效果,可以对板材排样的解决思路提供一定的借鉴. 展开更多
关键词 板材排样 非拟合多边形 环绕方法
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基于Avro的异构信息源转换传输中间件设计 预览
10
作者 宋铭涛 吴文江 胡毅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第9期1-4,8共5页
针对数字化车间内部存在多种异构信息源转换传输的问题,通过对传统异构信息源集成技术的研究,提出了基于Avro的异构信息源转换传输中间件架构,使用C/S软件架构设计与实现了该中间件模型。通过模拟实验测试,表明使用Avro实现的异构信息... 针对数字化车间内部存在多种异构信息源转换传输的问题,通过对传统异构信息源集成技术的研究,提出了基于Avro的异构信息源转换传输中间件架构,使用C/S软件架构设计与实现了该中间件模型。通过模拟实验测试,表明使用Avro实现的异构信息源转换传输中间件可跨平台、跨语言、高效地描述和无损传递信息,获得可靠的解析结果,进而有效解决了数字化车间中的多种异构信息源间信息转换传输问题。 展开更多
关键词 Avro 异构信息源 C/S 转换传输 跨平台 可扩展可集成
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一种四电机驱动同步及消隙控制策略研究
11
作者 李备备 林浒 郑飂默 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第9期2021-2025,共5页
针对龙门移动平台在运动过程中较难同步的问题,提出了一种基于开放式数控系统的四电机驱动同步及消隙控制策略.该策略采用双轴并行同步控制方法对两个同步轴进行位置调节;与此同时,采用齿轮齿条传动控制方法对两侧电机进行消隙控制;此... 针对龙门移动平台在运动过程中较难同步的问题,提出了一种基于开放式数控系统的四电机驱动同步及消隙控制策略.该策略采用双轴并行同步控制方法对两个同步轴进行位置调节;与此同时,采用齿轮齿条传动控制方法对两侧电机进行消隙控制;此外还将系统插补运算分离以提高控制频率与精度.’S’试件的加工测试结果表明,所提出的控制策略可使得龙门移动平台两端保持良好的位置同步. 展开更多
关键词 开放式数控系统 同步控制 消隙控制 龙门移动平台
基于HMIGW特征选择和XGBoost的毕业生就业预测方法 预览
12
作者 李琦 孙咏 +2 位作者 焦艳菲 高岑 王美吉 《计算机系统应用》 2019年第6期203-208,共6页
为了使高校的就业指导工作更具针对性,可以有针对性地培养学生,本文收集了毕业生的相关信息及其各自的就业情况,构建了基于HMIGW 特征选择和XGBoost 的分类预测建模算法,并将其应用于毕业生就业预测.本文首先考虑到学生信息数据具有离... 为了使高校的就业指导工作更具针对性,可以有针对性地培养学生,本文收集了毕业生的相关信息及其各自的就业情况,构建了基于HMIGW 特征选择和XGBoost 的分类预测建模算法,并将其应用于毕业生就业预测.本文首先考虑到学生信息数据具有离散型和连续型混合的特点,提出一种适应于就业预测的基于互信息和权重的混合(Hybrid feature selection based on Mutual Information and Gain Weight,以下简称HMIGW)特征选择算法,该方法先对学生数据的特征做相关性估值,然后采用前向特征添加后向递归删除策略进行特征选择,最后基于选择后的最优特征子集数据用XGBoost 预测模型进行训练与结果预测.通过对比不同算法的结果,本文采用的预测方法在准确率和时间等评价指标上有较好的表现,对于毕业生培养就业指导具有积极作用. 展开更多
关键词 毕业生就业预测 分类算法 特征选择
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开放式、智能化"蓝天数控"系统及应用实践 预览
13
作者 于东 毕筱雪 +3 位作者 刘劲松 郎言书 于皓宇 黄艳 《航空制造技术》 2019年第6期22-29,共8页
针对新一代信息技术的发展和航空航天领域智能制造的应用需求,通过分析数控系统的技术趋势,建立了开放式、智能化数控系统的多维度需求框架,提出了开放式、智能化数控系统的可重构数控系统平台、基于信息终端的工艺链集成以及基于工业... 针对新一代信息技术的发展和航空航天领域智能制造的应用需求,通过分析数控系统的技术趋势,建立了开放式、智能化数控系统的多维度需求框架,提出了开放式、智能化数控系统的可重构数控系统平台、基于信息终端的工艺链集成以及基于工业大数据产品生命周期管理体系结构,研制出“蓝天数控”系统,并通过航空制造领域典型零件的加工控制应用实践,探索了实现开放式、智能化数控系统的实现路径。 展开更多
关键词 智能制造 新一代信息技术 开放式体系结构 可重构系统 工艺链集成 工业大数据
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LVS资源负载策略应用研究 预览
14
作者 李姗姗 高岑 +2 位作者 王美吉 李冬梅 焦艳菲 《计算机系统应用》 2019年第6期243-246,共4页
LVS (Linux Virtual Server)是提高云平台资源利用率的方案之一,但是由于LVS 负载均衡算法的权值设置不科学以及在分配连接请求时不能实时地平衡任务,导致云环境中的服务器负载失衡,降低了系统对外提供服务的能力.针对以上问题,本文将... LVS (Linux Virtual Server)是提高云平台资源利用率的方案之一,但是由于LVS 负载均衡算法的权值设置不科学以及在分配连接请求时不能实时地平衡任务,导致云环境中的服务器负载失衡,降低了系统对外提供服务的能力.针对以上问题,本文将模拟退火算法和加权最小连接算法相结合,提出一个基于最佳负载因子的负载均衡策略.并通过实验证明,最佳负载因子策略能够使集群中节点负载更加均衡,极大程度上提高了集群资源利用率. 展开更多
关键词 负载均衡 LVS WLC 集群系统 模拟退火
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基于刀具姿态控制的指令点插补算法 预览
15
作者 耿聪 吴玉厚 韩旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第12期78-81,共4页
为克服五轴数控加工中忽略刀具姿态控制所带来的旋转轴速度和加速度不连续等问题,提出一种基于刀具姿态控制的五轴数控加工指令点插补算法。该算法根据给定的数控加工程序确定刀尖点位置集合和刀轴矢量集合,分别采用样条曲线对离散刀尖... 为克服五轴数控加工中忽略刀具姿态控制所带来的旋转轴速度和加速度不连续等问题,提出一种基于刀具姿态控制的五轴数控加工指令点插补算法。该算法根据给定的数控加工程序确定刀尖点位置集合和刀轴矢量集合,分别采用样条曲线对离散刀尖点和刀轴矢量进行拟合,得到刀尖点曲线和刀具姿态曲线,在此基础上进行指令点插补。实验结果表明,该算法能够将离散刀轴矢量拟合成位于单位球面的二阶连续曲线,保证旋转轴速度和加速度的连续性。 展开更多
关键词 五轴加工 插补 旋转轴 刀轴矢量
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智能车间系统下面向加工深度分析的聚类应用 预览 被引量:1
16
作者 郭安 于东 +3 位作者 胡毅 毕筱雪 刘劲松 李浩 《计算机集成制造系统》 CSCD 北大核心 2018年第9期2223-2233,共11页
为兼顾系统对数据“实时性”与“海量性”的要求,提出一种具有实时数据库与历史数据库的智能车间系统架构并着重论述采集层实现方案。为平衡系统代价与应用性能,完成理想模型向加工环境的转换,提出一种以理想平台实验、仿真对比实验... 为兼顾系统对数据“实时性”与“海量性”的要求,提出一种具有实时数据库与历史数据库的智能车间系统架构并着重论述采集层实现方案。为平衡系统代价与应用性能,完成理想模型向加工环境的转换,提出一种以理想平台实验、仿真对比实验、验证性实验为核心的(ISVE)系统应用开发模式,并提出一种生产参数分析应用模型,通过运用自适应滤波、小波包分解、模糊逻辑等方法处理加工过程中主轴进给方向加速度信号实现矩形铣削平面深度的批量识别。最后以该模型为例,展示了车间智能应用的开发过程,证明了ISVE开发模式的有效性。 展开更多
关键词 信息物理系统 智能车间 模糊聚类 信号处理 智能应用
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基于着色器LOD的模型间平滑过渡技术 预览 被引量:1
17
作者 叶迎萍 吴文江 +2 位作者 胡毅 朴美燕 刘劲松 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第11期1-3,7共4页
在三维数字化车间场景构建过程中,为了增强虚拟车间的用户体验,需要进行场景优化。在使用LOD(Level of Detail)技术进行场景优化时,可能会出现屏幕闪烁的问题。文章提出一种基于着色器LOD的模型间平滑过渡方法,有效地解决了使用LOD技... 在三维数字化车间场景构建过程中,为了增强虚拟车间的用户体验,需要进行场景优化。在使用LOD(Level of Detail)技术进行场景优化时,可能会出现屏幕闪烁的问题。文章提出一种基于着色器LOD的模型间平滑过渡方法,有效地解决了使用LOD技术进行场景优化时模型间切换出现的画面闪烁问题。该方法根据物体和视点的距离远近,对纹理贴图进行不同程度的高斯模糊处理。相对于现有的模型-贴图渐进过渡方法和Mipmap方法,该方法不需要额外添加不同质量的纹理贴图,显著降低了模型贴图在整个系统内存中的占用率。 展开更多
关键词 数字化车间 着色器LOD 模型切换 平滑过渡 场景优化
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EtherCAT时钟同步技术的研究 预览
18
作者 李享 何方 韩文泽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第5期69-72,共4页
为了解决工业控制领域中分布系统的同步问题,基于EtherCAT网络线形拓扑结构,分析了EtherCAT分布时钟的同步机制和主从站间的通信时序,深入研究了SYNC信号周期与发送同步帧的时间间隔的稳定性对同步质量的影响。设计了基于ARM的分布时钟... 为了解决工业控制领域中分布系统的同步问题,基于EtherCAT网络线形拓扑结构,分析了EtherCAT分布时钟的同步机制和主从站间的通信时序,深入研究了SYNC信号周期与发送同步帧的时间间隔的稳定性对同步质量的影响。设计了基于ARM的分布时钟的主站同步算法及仿真程序,并在搭建的测试平台上进行测试。测试结果表明,EtherCAT同步精度足以满足同步性的需求。 展开更多
关键词 ETHERCAT 分布时钟 同步
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适用于高速高精加工的椭圆弧平滑压缩插补算法 被引量:1
19
作者 李浩 吴文江 +2 位作者 陈渌萍 韩文业 郭安 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第3期600-606,共7页
为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值... 为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值点和拐点进行拟合,将折线加工路径转化为平滑的二次有理B6zier曲线;然后,利用曲线特征识别出椭圆弧,并转换为几何形式;最后,将相邻椭圆弧段合并后,进行插补计算.试验结果表明,该算法降低了速度的频繁波动,实现椭圆弧的高速高精加工. 展开更多
关键词 平滑压缩 椭圆弧 二次有理B6zier 样条插补
开放式数控系统的低能耗和可靠性调度算法 预览
20
作者 邓昌义 郭锐锋 +2 位作者 段立明 王帅 杜少华 《计算机集成制造系统》 CSCD 北大核心 2018年第6期1445-1454,共10页
为充分利用多核处理器的并行能力,同时在保证数控系统可靠性约束下实现系统低能耗。在任务级粗粒度软件流水线技术基础上,首先提出非依赖有向无环图算法将周期性依赖任务转换为基于重定时的一组独立任务,通过任务并发执行和动态电压调... 为充分利用多核处理器的并行能力,同时在保证数控系统可靠性约束下实现系统低能耗。在任务级粗粒度软件流水线技术基础上,首先提出非依赖有向无环图算法将周期性依赖任务转换为基于重定时的一组独立任务,通过任务并发执行和动态电压调节技术降低系统能耗。其次,在保证系统可靠性方面,算法分为无错和容错两个阶段。在无错阶段,一个任务的多个副本同时执行,通过投票确定任务是否执行正确。当不一致时,任务进入容错模式。在容错模式下,剩余副本独占处理器以最高速度完成容错。实验结果表明,所提出的算法在保证数控系统可靠性前提下,可以降低系统能耗,相比已有算法不仅具有更高的可靠性而且能耗更低。 展开更多
关键词 数控系统 多核处理器 实时操作系统 能耗 可靠性 调度
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