一种基于CEEMDAN-IFTC-PSR的刀具振动信号处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于CEEMDAN

【技术实现步骤摘要】
一种基于CEEMDAN
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IFTC
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PSR的刀具振动信号处理方法


[0001]本专利技术涉及振动信号处理
，更具体地，涉及一种基于CEEMDAN
‑
IFTC
‑
PSR的刀具振动信号处理方法。

技术介绍

[0002]在数控机床切削铣削等实际加工场景中，刀具的状态是影响加工产品质量好坏的最关键的一环。在实际数控加工过程中产生的振动信号信息量丰富，能全面的包含各种状态信息和完整的使用寿命退化规律，但也因其振动信号信息量较大的原因，目前对于刀具振动信号的处理，不够精细化，有时候甚至偏向于经验化。目前，信号处理的方式包括时域分析、频域分析和时频域分析。时域分析方法是直接基于采样数据进行分析，由于实际获取的振动信号大多通过传感器以预设的采样频率进行采样，所以获得的信号可以看作一个离散时间序列。频域分析方法是信号处理领域常用的方法，相较于传统的时域分析方法，频域分析方法最大的优势在于能将信号基于频率进行分解，获取一系列频率分量。时频域分析提供了时间域与频率域的联合分布信息，描述了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CEEMDAN
‑
IFTC
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PSR的刀具振动信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.基于信息物理系统(Cyber
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Physical System,CPS)框架收集的三轴传感器振动信号，并对振动信号进行预处理，生成刀具振动信号样本集；S2.对刀具振动信号样本集进行CEEMDAN分解生成IMF分量，运用t检验方法各IMF分量均值并判别IMF分量是高频分量还是低频分量；S3.基于区分出的高频分量和低频分量提出一种Improved Fine
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to
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Coarse Reconstruction(IFTC)算法重构融合从分量池中随机选取出的分量进行融合，得到n个样本子集Yn(t)，其中包含高频数据Yn,1(t)和低频数据Yn,2(t)；S4.运用C
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C方法计算得到Phase Space Reconstruction(PSR)参数相关因子，并将Yn(t)中的高频数据Yn,1(t)运用相空间重构成Zn,1(t)，低频数据Yn,2(t)重构为Zn,2(t)。2.根据权利要求1所述的基于CEEMDAN
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IFTC
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PSR的刀具振动信号处理方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11.利用CPS系统中的X、Y、Z三轴振动传感器收集刀具加工过程中振动信号；S12.对该刀具振动信号进行数据预处理，得到刀具从开始进行正常加工程序，直到刀具寿命终止时完整的振动信号已处理文件；S13.将该完整的振动信号文件，依照五分钟内采集到的振动信号为一个切片，将其切分成k个样本，每个样本中含有X、Y、Z轴三维振动信号即对应标签得到的振动信号样本集，即，X
origin
＝[A1,A2,A3,
…
,A
k
]
ꢀꢀꢀꢀ
(1)A
k
＝[Vibration_x,Vibration_y,Vibration_z,label]
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，X
origin
为刀具的振动信号样本集，A
k
为对应样本，Vibration_x为刀具在x轴的振动信号，Vibration_y为刀具在y轴的振动信号，Vibration_z为刀具在z轴的振动信号，label为对应样本在整个刀具寿命标签。3.根据权利要求2所述的基于CEEMDAN
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IFTC
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PSR的刀具振动信号处理方法，其特征在于，步骤S12中数据预处理包括对缺失值进行插入片段平均值、对离群异常值利用3σ准则对其进行修正。4.根据权利要求3所述的基于CEEMDAN
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IFTC
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PSR的...

【专利技术属性】
技术研发人员：万烂军，陈科宇，李园园，李长云，王志兵，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：