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数控机床的数字孪生检测监控系统研究
目录
一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
数字孪生技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
数控机床现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
本论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
二、理论基础与相关技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
数字孪生的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.1定义与发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2关键特性及优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
数控机床工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1构造与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.2运行机制解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
检测监控系统基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
3.1数据采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
3.2信号处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
3.3故障诊断算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
三、数字孪生检测监控系统的架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
1.1物理层构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
1.2虚拟层建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
1.3交互层接口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
数据传输与管理方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.1实时数据流优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.2历史数据存储策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
安全保障措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.1风险评估模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.2加密通信协议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
四、关键技术实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
数值模拟与仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
1.1几何建模技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
1.2动力学仿真流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
多传感器融合技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.1传感器选型原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2.2数据同步机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
智能诊断算法开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.1机器学习框架选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.2异常模式识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
五、案例研究与实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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