MATLAB与VC混合编程技术在数控机床动态特性监测分析中的应用.pdfVIP

测分析中的应用 ofmixed withMATLABandvisualc++in Applicationprogrammingtechnique and ofncmachinetooI monitoringanalysis dynamicperformance 吴传海，胡友民，金超，吴波 WU Bo Chuan—hai，HUYou．min，JlNChao，WU (华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉430074) 摘要：机床的力学特性如结构、间隙、动静刚度、摩擦特性、振动等因素对机床的动态特性会产生重 要影响，并导致机床特性劣化，降低机床的稳定性及加工精度。为保证机床加工质量和效率， 防止机床动态特性降低，需要对机床各项动态特性指标进行监测诊断，对机床特性的劣化趋 势进行预测。文章介绍了MATLAB与C语言的接口技术，并将VisualC++调用MATLAB弓I擎 的方法成功应用于数控机床动态特性监测分析仪的软件系统开发，通过软件系统的实际使用 验证了该方法在MATLAB与O语言混合编程过程中的实用性与有效性。 关键词：软件接口技术；MATLAB弓l擎；数控机床；特性监测 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-01 o)1 34(2011(上)一0093—03 Doi：10．3969／J．188n．1009-0134．201 0．11(I-)．29 0引言 界面设计功能，MATLAB优秀的数值分析与工程 计算特性，所以选择使用VC与MATLAB混合编程 随着现代生产的发展和科学技术的进步，设 开发故障诊断与分析模块。 备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化 程度也越来越高。由于装备的故障而带来的负面 1数控机床动态特隍监测分析系统介绍 影响越来越多，造成巨大的经济负担，影响企业 图1为机床状态测试分析系统工作流程图，通 的竞争力，设备状态监测和故障诊断技术已经受 过传感器获取运行设备的状态信息，对采集数据进 到世界各国技术人员的高度重视u】。高速高精数控 行分析处理，识别出设备当前的状态，通过分析软 机床的特点是速度快、加速度大，而机床的力学 件做出诊断决策，进而对机床进行技术调整，通过 特性(如结构、间隙、动静刚度、摩擦特性、振 这一反馈过程p1，可以提高机床的特性，从而提高 动等因素)是影响机床运行效率的瓶颈，机床长 加工质量和生成效率。美国NI公司在这个技术领域 期运行之后，动态特性将发生退化，机床的稳定性 PXI-9230实物图。 处于世界领先水平，图2为NI 及加工精度随之降低，为了确保机床的加工质量 和效率吲，防止机床动态特性降低，需要对机床各 项动态特性指标进行监测诊断。机械结构的复杂 性决定了机床加工过程的复杂性，从而也导致了 图1机床状态分析测试系统流程 机床动态特性监测的复杂性。机床动态特性各部 件的状态变化周期长，趋势不明显，比较方便使 用研发的动态特性监测仪，对机床状态进行长期监 测。故障的诊断与分析是机床动态性能监测分析 系统的核心功能，这部分模块功能涉及到许多复 杂算法的实用，而选择