高壓水射流靶物識別機(jī)理及同步控制系統(tǒng)研究.pdf

1、將高壓水射流技術(shù)應(yīng)用在切削加工過程中具有獨特的優(yōu)勢，適合于切割高硬度、高脆性材料以及易燃易爆物品，該技術(shù)在近年來發(fā)展很快。但利用高壓水射流沖擊靶物時產(chǎn)生的反射聲信號進(jìn)行靶物探測的研究目前尚屬空白，而且通過該項研究可以將高壓水射流靶物探測過程與特定靶物切割處理過程相結(jié)合，實現(xiàn)靶物探測與處理的一體化。
　　利用反射聲信號進(jìn)行靶物識別需要應(yīng)用到很多比較復(fù)雜的算法處理大量靶物反射聲信號數(shù)據(jù)，而且過大的反射聲信號數(shù)據(jù)量會大大增加靶物識別時間

2、。為了提高靶物識別實時性能，同時降低在靶物探測過程中用水量，本文采用脈沖射流進(jìn)行靶物探測。脈沖射流靶物進(jìn)行靶物探測是采用斷續(xù)噴射的高壓脈沖射流沖擊靶物，同時在沖擊時采集反射聲信號。脈沖射流靶物探測的實現(xiàn)基礎(chǔ)是保證電磁閥開閉和反射聲信號數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確同步。為此，本文設(shè)計了脈沖射流與數(shù)據(jù)采集同步控制系統(tǒng)，其中軟件控制部分采用LabVIEW軟件編制，硬件電路由設(shè)計功率放大電路結(jié)合NI數(shù)據(jù)采集裝置組成。
　　對于靶物幾何形狀尺寸識別，本文首

3、先應(yīng)用小波包分解將反射聲信號按頻率段分層，再通過模極大值算法處理分解后的信號層找到靶物的邊界點位置以確定靶物幾何形狀和尺寸。為了提高靶物材質(zhì)的分類準(zhǔn)確率，本文通過提取靶物反射聲信號的各頻率段相對能量分布作為靶物材質(zhì)特征值，并將粒子群算法(PSO)與支持向量機(jī)相結(jié)合建立了PSO-SVM靶物材質(zhì)分類識別模型。
　　實驗結(jié)果證明，通過對選定的靶物反射聲頻率信號層進(jìn)行模極大值算法處理，可以有效的找出靶物邊界點的具體位置。以小波包分解后靶物