Контроль состояния заготовки-инструмента в процессе резания с применением фильтра калмана

Авторы

Ковалев А. А.^*, Зинова В. В.^**

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: kovalevarta@gmail.com
**e-mail: zinova.vasilissa@mail.ru

Аннотация

Исследуются возможности контроля процесса резания с применением акустико-эмиссионного метода посредством обработки входного сигнала с помощью фильтра Калмана. В частности, проводятся измерения колебаний системы станок-приспособление-инструмент-заготовка в процессе обработки заготовки резанием. Предлагается фиксировать момент начала процесса резания в процессе измерения колебаний с помощью нескольких алгоритмов фильтрации. Выбран наиболее подходящий из них с возможностью применения его для более сложной задачи – контроля зоны резания, в частности фиксации скола режущей кромки инструмента.

Ключевые слова:

линейный фильтр Калмана, акустическая эмиссия, «альфа-бета» фильтр, непрерывный контроль, процесс резания

Библиографический список

1. Blair W.D. Fixed-gain, Two-stage Estimators for Tracking Maneuvering Targets // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1993. Vol. 29. No. 3, pp. 1004 - 1014. DOI: 10.1109/7.220947

2. Алешин Б.С., Максимов B.H., Черноморский А.И., Плеханов B.E. Измерительная комплексная навига­ционная система одноосного колёсного модуля // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 4. С. 120-128.

3. Баранов B.H., Зо Л.У. Методика послеполетного анализа результатов испытаний легкого самолета // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 5. С. 195-200.

4. Горелов А.С., Лисицын С.А., Морозов В.Б., Прейс B.B., Саввина Е.А. Автоматизация статистического контроля качества пищевой продукции в массовых производствах: Монография. – Тула: Тульский государственный университет, 2009.–120 с.

5. Гришанов И.А., Брожозовский Б.М. Анализ процесса резания с использованием фильтра Калмана // Вестник СГТУ. 2015. № 2(79). С. 38-42.

6. Зинова B.B. Синтез и исследование алгоритмов фильтрации, применяемых на этапе вторичной об­работки радиолокационной информации // Политехнический молодежный журнал. 2018. № 8(25), 13 p. DOI: 10.18698/2541-8009-2018-8-361

7. Иванов М. B, Селезнева М. С., Неусыпин К.А. Применение фильтра Калмана и генетического алго­ритма для активной системы мониторинга содержания газовой фазы во флотационном аппарате // Автоматизация. Современные технологии. 2017. Т. 71. № 11. С. 503-509.

8. Иванов Д.С., Карпенко С.О., Овчинников М.Ю. Алгоритм оценки параметров ориентации малого кос­мического аппарата с использованием фильтра Калмана. – М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2009. – 32 с.

9. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. пособие / Под ред. И.Б. Федорова. – М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2011. – 846 с.

10. Комиссаров А.А., Курочкин B.B. Использование фильтра Калмана для фильтрации значений, получаемых с датчиков // Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки: электронный сборник статей по материалам LIII студенческой международной заочной научно-практической конференции. – Новосибирск: Изд-во АНС «СибАК», 2017. № 5(52). URL: https://sibac.info/archive/technic/5(52).pdf

11. Кузьмин С.З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию. – Киев: Изд-во Квщ, 2000. – 428 с.

12. Максимов Ю.В., Оленин Л.Д., Шапаровская М.А. Сопоставительный анализ методов расчета процесса резания (к разработке аналитической методики расчета процессов резания) // Известия МГТУ «МАМИ». 2011. № 1(11). С. 159-169.

13. Моргунов А.П., Чумаков А.П., Рогачев Е.А. Оптимизация процесса токарной обработки поверхностей изделий из жаропрочных хромоникелевых сплавов // Омский научный вестник. 2014. № 3(133). С. 67­–70.

14. Нгуен Чонг Лыу. Исследование алгоритмов сопровождения траекторий воздушных целей: Дисс. ... канд. техн. наук. - М.: МАИ, 2004. – 114 с.

15. Никитин Д.П. Исследование методов оценки ориентации вектора скорости при движении навигаци­онного приёмника // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 2. С. 166-172.

16. Панасюк Ю.Н., Пудовкин А.П. Обработка радиолокационной информации в радиотехнических сис­темах: Учебное пособие. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2016. – 84 с.

17. Пролетарский А.В., Чжан Лифэй, Селезнева М.С., Неусыпин К.А. Способы использования критерия степени наблюдаемости переменных состояния в федеративном фильтре Калмана // Приборы и си­стемы. Управление, контроль, диагностика. 2018. № 8. С. 9-18.

18. Чжо Зин Хтут, Селезнева М.С., Пролетарский А.В., Неусыпин К.А. Система контроля прицельно-навигационного комплекса летательного аппарата // Автоматизация. Современные технологии. 2017. Т. 71. № 7. С. 314-318.

19. Шахтарин Б.И. Фильтры Винера и Калмана: Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия — Телеком, 2016. – 396 с.

20. Шахтарин Б.И, Сучков В.Б., Губанов Д.А. Оптимальная фильтрация случайных процессов: Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Те­леком, 2018. – 90 с.

Скачать статью