收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于状态空间模型的多工序制造过程稳健设计与优化研究

文泽军  
【摘要】:多工序制造过程中的偏差传递、累积和耦合是影响其质量的重要因素。本文以多工序制造过程及其系统为研究对象,综合应用稳健设计方法、先进制造技术、现代控制理论、偏差理论与信息处理技术等,系统分析了多工序制造过程中的夹具偏差、重定位偏差、基准偏差和刀具偏差对零部件/产品偏差传递、累积和耦合的影响,结合具体零部件加工与装配工艺,构建了相应的多工序制造过程偏差状态空间模型。并基于状态空间模型对多工序制造过程进行了稳健优化设计。 (一)提出了基于状态空间模型的二维多工序装配顺序稳健规划方法。应用现代控制理论中状态空间分析方法,将二维多工序装配过程抽象为一个系统,分析了该系统的输入变量、输出变量和状态变量,建立了二维多工序装配偏差传递状态空间模型。以此为基础,提出装配稳健度,以轿车轮罩四工序装配为实例,应用装配稳健度来稳健优选多工序装配顺序方案,并通过数论网格法(NT-net)仿真验证了装配顺序稳健规划的有效性,提高了产品的装配质量。 (二)提出了面向多工序装配过程的夹具任意布局稳健设计与优化方法。根据夹具定位原理,分析夹具定位参数对零件偏差影响,建立零件夹具定位偏差模型,应用稳健设计,构建以零件偏差的均方差最小化为目标的二维装配夹具任意布局稳健设计模型,继而以轿车轮罩内板装配夹具布局为实例,运用解析法和遗传算法(GA)分别进行夹具布局和夹具定位的单个参数优化和多个参数综合优化,减少了零件装配偏差。 (三)提出了基于Taguchi质量损失的二维多工序装配夹具系统公差与维护优化设计方法。根据多工位装配过程中的尺寸偏差传递关系,基于Taguchi质量损失发展多工序装配过程质量损失模型;根据4-2-1夹具定位原则,建立包含定位销公差、零件孔公差和配合间隙在内的定位销副偏差统计数字特征模型,继而发展计入过程磨损的夹具定位偏差数字统计特征模型;最后,结合汽车车身侧围装配,提出基于Taguchi质量损失的以夹具系统全寿命周期成本、零件孔制造成本和产品质量损失成本为综合成本最小化的二维多工序装配过程定位销公差、零件孔公差和定位销维护周期的优化设计方法。该方法为产品二维多工序装配过程高质量低成本装配提供了一种新的设计模式。 (四)发展了基于摄动齐次变换的复杂多工序加工过程偏差状态空间建模方法。针对多工序加工过程中存在尺寸偏差传递、转换和累积问题,综合考虑零件加工特征的位置偏差、方向偏差和形状偏差作为零件偏差状态矢量,夹具偏差和刀具偏差为控制矢量,引入摄动矢量(PV),运用摄动齐次变换(PHT)分析并推导了基准偏差、重定位偏差、夹具偏差和刀具偏差引起的零件偏差,结合压缩机曲轴箱加工,建立一种基于摄动齐次变换(PHT)的多工序加工过程偏差状态空间模型,为零件多工序加工过程稳健设计与优化奠定理论基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭程;具有正偏差特性的快速圆弧插补算法[J];青岛建筑工程学院学报;1999年04期
2 余小琴;顶管施工偏差原因及预防方法[J];交通科技;2002年06期
3 袁驰,杨祖孝;分组装配中零件尺寸及偏差的计算[J];机床与液压;2004年04期
4 高以利;关于后张钢绞线张拉伸长值的讨论[J];建筑施工;1995年01期
5 冯志全,赵华;一种新的以时延优化为目标的布线算法研究[J];山东建材学院学报;1999年03期
6 彭程;具有正偏差特性的快速圆弧插补算法[J];机械;2000年06期
7 吕洁,苏锡国;工程建设施工阶段的投资控制[J];沈阳工业大学学报;2001年S1期
8 罗杰;检测站车辆重复性试验数据偏差的探讨[J];云南交通科技;2001年05期
9 程刚,刘军莉,邹士新,程方,尚晓昕,梁清泉;高阶累积量法对远程遥控水声信号的谱估计检测研究[J];弹箭与制导学报;2002年03期
10 孙东泽,杨伟良;亚临界锅炉再热器蒸汽旁通法的研究[J];电站系统工程;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨淑君;;基于状态空间模型的我国房地产上市公司财务流动性的实证研究[A];中国会计学会财务管理专业委员会2009年学术年会论文集[C];2009年
2 张璋;高潮;;多元统计与经济系统状态空间模型[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第2卷)[C];1993年
3 胡良剑;吴让泉;邵世煌;;模糊随机系统数字特征分析[A];模糊集理论与应用——98年中国模糊数学与模糊系统委员会第九届年会论文选集[C];1998年
4 潘泉;赵巍;程咏梅;张洪才;;多尺度状态空间的分析与综合[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
5 高子建;;投资、消费和出口对经济增长的动态影响分析——基于状态空间模型[A];2008年中国经济特区论坛:纪念改革开放30周年学术研讨会论文集[C];2008年
6 邢晓玲;;确定电机底脚孔位置度的方法[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 王文平;;知识型企业生命体演替过程的最优控制策略研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
8 马英;方平;陈燕;杨薇;;情绪预测偏差与决策的关系及其影响因素研究[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年
9 孙玉华;陈广义;石卫红;;线性时滞系统的预测控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
10 范正勇;盖新华;;供热流量偏差的分析与处理[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文泽军;基于状态空间模型的多工序制造过程稳健设计与优化研究[D];中南大学;2011年
2 衷路生;状态空间模型辨识方法研究[D];中南大学;2011年
3 彭慰慰;模拟法律决策中的后见偏差及影响因素[D];湖南师范大学;2010年
4 唐晓彬;Markov机制转换的状态空间模型及其在我国经济周期分析中的应用研究[D];西南财经大学;2010年
5 欧祖军;部分因析设计的最优折叠反转及相关问题的研究[D];华中师范大学;2011年
6 陈虹丽;基于π型舵船舶纵向多变量随机控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 唐煜;均匀设计的组合性质及其构作[D];苏州大学;2005年
8 武征;中国自然失业率的特殊性及实证研究[D];吉林大学;2008年
9 岳明;双驱动球形机器人及其运动控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 刘晓军;基于磨削电主轴的磁悬浮轴承数控系统及试验研究[D];武汉理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李斯克;面向多工序加工系统的加工尺寸偏差建模与控制[D];上海交通大学;2010年
2 王均恒;我国交通运输设备制造业发展的动态计量分析[D];吉林大学;2007年
3 刘书丽;金融时间序列的融合估计[D];吉林大学;2007年
4 王跃;基于声辐射模态控制策略的主动结构声学控制研究[D];江苏大学;2005年
5 刘霞;自然景物模拟的动态纹理研究与实现[D];国防科学技术大学;2005年
6 刘春风;非线性预测控制研究及其在聚酯工业中的应用[D];郑州大学;2007年
7 韩树枫;论我国积极财政政策的淡出与稳健财政政策的实施[D];东北财经大学;2006年
8 郑其敏;中国城乡居民预防性储蓄研究[D];浙江工商大学;2007年
9 于柄林;基于广义误差分布的混合效应状态空间模型[D];大连理工大学;2007年
10 靳珊;状态空间模型对SCD模型的估计[D];厦门大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国农业银行高级专员 何志成;数据偏差不应太大[N];中国证券报;2010年
2 陆慕寒;“名单公案”背后的行动偏差[N];中国纺织报;2010年
3 广东建设报记者 邓新灵;偏差确实存在 质量没有问题[N];广东建设报;2010年
4 中国社科院农村发展研究所研究员 党国英;村庄整治应避免出现两个偏差[N];中国国土资源报;2010年
5 记者 薛亮;避免出现政策解读偏差[N];金融时报;2011年
6 ;美最新研究表明恐高与感知偏差有关[N];新华每日电讯;2009年
7 中国社会科学院经济研究所研究员 朱恒鹏;重视偏差 对症下药[N];中国医药报;2011年
8 吴学安;纠正制度偏差,释放“个体户”创富激情[N];中国审计报;2011年
9 万崧 上海东证期货;期现套利中资金和追踪偏差风险的规避[N];期货日报;2011年
10 本报记者 袁辉;专业机构也没谱24家公司业绩预测偏差超1倍[N];证券日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978