多传感器融合在数控机床故障诊断中应用研究.pdf

机械设计与制造 第2期 140 Machinery Design Manufacture 2014年 2月 多传感器融合在数控机床故障诊断中的应用研究 付振华，丁杰雄，张 信，邓 梦 (电子科技大学 机械电子工程学院，四川 成都 611731) 摘 要：针对单一传感器无法准确判断数控机床故障类型的问题，提出了一种混合的基于D—s证据理论的处理方法，将 多传感器数据融合技术应用到数控机床的故障诊断中。基于以往数控机床故障检测获得的典型样本库，构造各证据在 目 标故障模式下的信度密度函数，并对其进行归一化处理得到各证据的信度函数分配及不确定度，然后利用改进的D—S组 合规则对数据进行融合，进而对机床故障类型做出判断。诊断实例表明，此方法能大大减低诊断的不确定度，提高故降诊 断准确率，具有一定的工程应用价值。 关键词：数据融合；D—S证据理论；数控机床；故障诊断 中图分类号：TH16；TP212．9；TG659 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)02—0140—03 AttemptonApplicationofMulti-SensorDataFusioninFaultDiagnosis OfCNC MachineTools FUZhen—hua，DINGJie—xiong，ZHANGXin，DENGMeng (SchoolofMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，SichuanChengdu611731 China) Abstract：ItishardtoaccuratelylocatethetypeofCNCmachinetoolsfailurewithasinglesenso~Aneffortbasedonmixed D—SevidencetheoryWasproposed．Thenmulti-sensordatafusiontechnologycanbeeasilyappliedtofauhdiagnos~ofCNC machinetools．Atypicalsampledatabasebasedontheformer知uhdetectionofCNCmachinetoolsWasestbalished．Basedonthe datbaase，thebeliefdensityfunctionoftheobjectivefailuremodescanbeconstructed，nadbynormalizingthem，thebelief functionassignmentnaduncertaintyWasobtained．Thenmulti-sensordataWasfusedbyusingimprovedD_Srule．Finally．the targetfailuretypeofCNCmachinetootscna beeduced．Adiagnosisexmapleshowsthatthemethodcangreatlyreducethe uncertaintyofdiagnossi，improvetheaccuracyoffauhdiagnosisnadisvalubaletothepracticalpaplicationoffauhdiagnosis． KeyW ords：DataFusion；Dempster-ShaferEvidentialTheory；CNCMachineTools；FaultDiagnosis 1引言 综合、支配和使用，得到对被测对象的一致性解释和描述 ，并做 出相应的判断、估计和决策 。多传感器数据融合有多种算法， 数控机床