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主题:监测秘质量控糊技术
基于最大熵原理与欧氏距离的机床
主轴系统的退化分析
董新峰 李郝林 余慧杰
(上海理工大学机械工程学院,上海200093)
摘 要:采用最大熵原理和距离函数对M1432B磨床工件主轴 方向进行了退化分析,首先采用最大熵原
理获得4—10月份振动信号精确的概率密度分布,然后采用距离函数中的欧氏距离对4一lO月份概
率密度分布的变化进行计算,结果表明M1432B磨床工件主轴 方向发生了微小的退化。
关键词:最大熵原理 欧氏距离 退化分析 机床
中图分类号:TH17,TP206 文献标识码 :A
Degradationanalysisofmachinetoolbasedonmaximum
entropyandGaussianmixturemodel
DONGXinfeng,LIHaolin,YUHuijie
(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,CHN)
Abstract:Inthispaper,maximum entropyanddistancefunctionswereappliedforthedegradation analysisofthe
X2directionoftheM1432gridingmachinefrom ApriltoOctober.First,weusedthemaximum entropy
prinpletoobtainaccurateprobabilitydensitydistributionofthevibration,then,usedtheEuclideandis—
tancefunctiontoanalyzethechangesofprobabilitydensitydistribution.Theresultsshow thattheX2di—
rectionoftheworkpiecespindleoftheM1432Bgrindingmachinehavetinydegradation.
Keywords:Maximum Entropy;GaussianMixtureModel;TheAnalysisofDegradation;MachineTool
主轴系统是机床 中的一个通用部件 ,主轴系统的 分析在4—10月份振动信号最大熵概率密度分布的变
状态会对被加工工件的加工质量产生严重的影响,因 化来分析主轴系统状态的变化。
此在使用过程中对机床主轴系统的状态进行检测是必
l 理论方法
要的。主轴作为机床中的机械部分会经历正常、性能
退化(降质)、退化 (降质)恶化和故障(失效)四种状 1.1 最大熵原理
态。在主轴退化 (降质)的过程中检测主轴 (降质)退 不同特点的随机信号有不同的概率密度 曲线,因
化的过程 ,那么就可以有针对性地组织生产和维护机 此从概率密度函数可以区分随机信号的一些特性。传
床 ,防止机床异常失效的发生。 统的振动信号概率密度曲线通过频率代替的,当数据
在国内外,设备的退化分析多数是在已知故障数 样本趋于无穷大时,这种代替成立。但所采集的数据
据的基础上进行的,如人工神经网络 ¨j、逻辑回归算 样本是有限的,因此频率代替概率的方法是不精确的。
法 j、隐马尔科夫模型_4J、小波包分解和高斯混合模 最大熵原理是Jaynes在 1957年提出的一种推理观点,
型 等方法。同时存在不需要设备的历史数据就可 其思想是:在只掌握部分信息的情况下对系统状态进
以对其状态进行判断的方法,如非线性动力学系统中
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