柔性材料加工智能控制理论与应用

第1章 绪论 1

1.1 柔性材料加工控制基本过程 1

1.2 柔性材料加工过程控制评价指标 3

1.3 柔性材料加工变形补偿控制研究进展 5

1.3.1 柔性材料加工过程MIMO建模方法 5

1.3.2 柔性材料加工轨迹视觉测量方法 14

1.3.3 智能控制系统软硬件协同设计与硬件加速方法 15

参考文献 17

第2章 柔性材料加工变形影响因素提取方法 25

2.1 柔性材料加工变形力学建模与变形影响因素分析 25

2.2 基于粗糙集及信息熵约简的柔性材料加工变形决策知识提取 36

2.2.1 柔性材料加工变形决策表的粗糙集表示 37

2.2.2 变形影响因素属性重要度的信息熵计算方法 39

2.2.3 基于信息熵的柔性材料加工变形决策表DDT的约简 41

2.3 信息熵约简方法与Pawlak约简方法等的比较 42

2.4 基于粗糙集的柔性材料加工变形决策知识提取实例 43

2.5 基于层次分析法的柔性材料加工变形影响因素提取 54

2.5.1 加工变形影响因素提取的层次分析法思路 54

2.5.2 加工变形影响因素提取的层次模型设计 55

2.5.3 层次单排序和层次总排序权变量计算推导 56

2.5.4 基于层次分析法的加工变形影响因素提取试验 58

2.6 本章小结 71

参考文献 72

第3章 柔性材料加工变形补偿模糊神经网络建模 73

3.1 柔性材料加工变形补偿预测建模原理 73

3.1.1 自适应模糊聚类方法数学基础 73

3.1.2 TS模糊神经网络数学基础 74

3.1.3 柔性材料加工变形补偿模糊预测模型 75

3.2 基于AFCM与TSFNN的柔性材料加工变形补偿预测建模实现 77

3.2.1 柔性材料加工变形补偿预测输入数据的AFCM划分 77

3.2.2 柔性材料加工变形补偿预测的TSFNN构建 79

3.3 柔性材料加工变形补偿预测模型性能分析 83

3.3.1 加工变形补偿预测模型构建 84

3.3.2 预测模型的性能分析 92

3.4 加工试验 95

3.5 本章小结 99

参考文献 100

第4章 基于机器视觉的柔性材料加工轨迹提取方法 101

4.1 柔性材料加工轨迹测量指标与轨迹图像提取方法概述 101

4.2 基于主动轮廓模型的柔性材料加工轨迹提取方法 102

4.2.1 柔性材料加工轨迹主动轮廓R-S提取的数学模型 102

4.2.2 基于有限差分法的柔性材料加工轨迹轮廓曲线提取 105

4.3 试验测试 111

4.4 本章小结 118

参考文献 119

第5章 柔性材料加工变形补偿嵌入式多核协同控制技术 120

5.1 带反馈的柔性件加工变形补偿闭环控制方法 120

5.1.1 基于视觉测量反馈的柔性材料加工变形补偿控制系统框架 120

5.1.2 柔性材料加工变形补偿ATS-FNN控制器的硬件实现原理 121

5.2 柔性材料加工变形补偿嵌入式多核控制器关键技术 125

5.2.1 ATS-FNN控制器的加工轨迹夹角测量技术 126

5.2.2 ATS-FNN控制器的TSFNN计算IP核设计 139

5.3 加工变形补偿多核控制器测试 146

5.4 本章小结 152

参考文献 153

第6章 柔性材料高速振动切割加工控制方法与应用 154

6.1 柔性材料高速振动切割原理 154

6.2 柔性材料高速振动切割模组机构设计方法 156

6.2.1 刀头部分机构设计 156

6.2.2 机头部分机构设计 158

6.3 性能测试与应用实例 159

6.4 本章小结 162

参考文献 163

第7章 柔性材料R2R加工变形力学建模与影响因素分析 164

7.1 柔性材料R2R加工力学建模与张力影响因素分析 164

7.1.1 柔性材料R2R制造系统结构模型 164

7.1.2 柔性材料R2R制造系统卷辊张力表达方程 166

7.2 柔性材料R2R加工张力波动仿真与分析 170

7.3 本章小结 173

参考文献 173

第8章 柔性材料加工智能控制应用实例 175

8.1 带反馈ATS-FNN控制器在绗缝加工系统中的应用实例 175

8.1.1 基于ATS-FNN控制器的绗缝加工系统 176

8.1.2 基于ATS-FNN控制器的绗缝加工系统应用效果 180

8.2 开环ATS-FNN控制器在电脑弯刀机加工系统中的应用 185

8.2.1 基于开环ATS-FNN控制器的弯刀机加工系统设计 186

8.2.2 项目完成情况 187

8.3 柔性材料加工智能控制技术在皮革切割装备的应用 191

8.4 本章小结 197

参考文献 198