PDF《布尔基于多色集合的数控机床故障诊断模型构建与 推理方法_...》

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2 / j . c n k i . i s s n .

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3 收稿日期:

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0 9 基金项目:国家自然科学基金资助项目(

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4 3 ) ;

陕西省教育厅重点实验室科学研究资助项目(

1 6 J S

0 7 5) ;

西安理工大 学青年科技创新团队建设资助项目(

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0 8 ) 作者简介:高新勤, 男, 博士, 副教授, 研究方向为制造信息工程.E m a i l : g a o x i n q i n @x a u t . e d u . c n 基于多色集合的数控机床故障诊断模型构建与 推理方法 高新勤1 ,张艳平1 ,杨明顺1 ,李言1 ,王一B2 ( 1. 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,陕西 西安

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4 8;

2. 西安理工大学 水利水电学院,陕西 西安

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4 8 ) 摘要:数控机床故障具有层次性和相关性等复杂特点, 构建形式化的数控机床故障诊断模型并推 理出故障原因, 是进行故障诊断的重要过程.本文基于多色集合理论, 提出数控机床故障诊断形式 化结构模型的构建与推理方法.在阐述多色集合基本概念的基础上, 构建了基于多色集合的数控 机床故障诊断层次结构模型;

利用多色集合的元素、 个人颜色、 统一颜色以及布尔矩阵, 从横向和纵 向两个方向对该模型进行了形式化描述;

给出了数据机床故障诊断模型的推理算法流程, 实现了自 顶向下的自动推理.最后以刀架系统故障诊断建模与推理过程为例, 验证了所提理论和方法的正 确性和有效性. 关键词:多色集合;

数控机床;

故障诊断;

建模与推理;

刀架系统 中图分类号: TH

1 7 文献标志码:A 文章编号:

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0 6 樽 状 镒樽 缱 荦 樽 状GAOX i n q i n

1 ,Z HANG Y a n p i n g

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2 ( 1. S c h o o l o fM e c h a n i c a l a n dP r e c i s i o nI n s t r u m e n tE n g i n e e r i n g , X i '

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0 4 8, C h i n a ;

2. S c h o o l o fW a t e rR e s o u r c e sa n dH y d r o e l e c t r i cE n g i n e e r i n g , X i '

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0 4 8, C h i n a ) :Thefaultso fC N Cm a c h i n e t o o l sh a v e t h ec o m p l e xc h a r a c t e r i s t i c so fh i e r a r c h ya n dc o r r e l a t i o n . I t '

sa n i m p o r t a n tp r o c e s so f f a u l td i a g n o s i so fC N C m a c h i n et o o l st oe s t a b l i s ha n dr e a s o naf o r m a ls t r u c t u r em o d e lo ff a u l td i a g n o s i s .B a s e do np o l y c h r o m a t i cs e t st h e o r y , af o r m a l m o d e l i n ga n d r e a s o n i n gm e t h o do f f a u l t d i a g n o s i s f o rC N Cm a c h i n e t o o l sw a sp r o p o s e d . T h eb a s i c c o n c e p t so fp o l y c h r o m a t i cs e t s( P S )w e r e i n t r o d u c e da n daP S b a s e dh i e r a r c h i c a l s t r u c t u r em o d e l o f f a u l td i a g n o s i s f o rC N Cm a c h i n e t o o l sw a s e s t a b l i s h e d . O nt h eb a s i so f t h ee l e m e n t , i n d i v i d u a l p i g m e n t a t i o na n du n i f i e dp i g m e n t a t i o n, t h es t r u c t u r em o d e lo f f a u l td i a g n o s i sf o rC N C m a c h i n e t o o l s i sd e s c r i b e d f o r m a l l y f r o mh o r i z o n t a l a n dv e r t i c a l d i r e c t i o n . T h e r e a s o n i n ga l g o r i t h mo f f a u l t d i a g n o s i sm o d e l f o rC N Cm a c h i n e t o o l sw a sp r o p o s e d , a n dt h e t o p d o w no f f a u l td i a g n o s i sm o d e l w a s r e a s o n e da u t o m a t i c a l l y . F i n a l l y , t h e f a u l tm o d e l o f t o o l c a r r i e r s y s t e mi su s e da sa ne x a m p l e t o i l l u s t r a t e t h ec o r r e c t n e s sa n df e a s i b i l i t yo f t h ep r o p o s e dt h e o r ya n dm e t h o d . :polychromatics e t s ;