本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代制造業(yè)中，高精密數(shù)控機(jī)床因其高精度、高效率的特點(diǎn)而在航空航天、汽車制造、精密儀器等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)床主軸及其周圍的部件會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而冷卻系統(tǒng)運(yùn)行過程中的冷卻液溫度如果過高會(huì)導(dǎo)致主軸部件不能及時(shí)散熱，影響加工精度；如果過低的冷卻液溫度可能會(huì)導(dǎo)致其他問題，如冷凝水的形成，進(jìn)而影響機(jī)床內(nèi)部的電氣組件的精度，導(dǎo)致加工過程存在誤差，因此，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，需要一種智能調(diào)控方法及系統(tǒng)來動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻液溫度，使其既能有效散熱又不至于過冷，確保主軸表面溫度保持在一個(gè)適宜的水平，從而提高加工精度，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

2、目前授權(quán)公告號(hào)為cn115913114b的專利文件公開了基于最小二乘法的光伏老化檢測(cè)方法，首先通過采樣最大功率追蹤的電壓、電流數(shù)據(jù)，利用最小二乘法將整個(gè)光伏系統(tǒng)的i-v曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)，求出光伏系統(tǒng)的實(shí)際mpp，與其理論mpp數(shù)值進(jìn)行比較，判斷所測(cè)量的光伏系統(tǒng)是否發(fā)生老化以及老化程度。

3、上述方法中的最小二乘法通過擬合已經(jīng)獲取的所有時(shí)刻的冷卻液溫度，從而獲得下一時(shí)刻的冷卻液溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻液溫度的實(shí)時(shí)控制，但是在實(shí)際加工過程中，主軸的負(fù)載可能會(huì)突然增加，這會(huì)導(dǎo)致主軸表面溫度迅速上升，而由于響應(yīng)滯后，冷卻液溫度的調(diào)整往往需要一定的時(shí)間，可能無法立即跟上主軸表面溫度的變化，因此根據(jù)獲取的冷卻液溫度，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的冷卻液溫度可能存在誤差，進(jìn)而影響機(jī)床內(nèi)部的電氣組件的精度，導(dǎo)致加工過程存在誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決由于主軸的負(fù)載的突然增加導(dǎo)致主軸表面溫度迅速上升，而冷卻液溫度的調(diào)整無法立即跟上主軸表面溫度的變化，導(dǎo)致根據(jù)歷史時(shí)刻的溫差值，預(yù)測(cè)得到的下一時(shí)刻的溫差值可能存在誤差的技術(shù)問題，本發(fā)明提供高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，包括步驟：

4、采集主軸表面溫度以及冷卻液溫度；獲取每個(gè)時(shí)刻的溫差，所述溫差為主軸表面溫度減去冷卻液溫度的差值；獲取每個(gè)時(shí)刻溫差的變化程度，代表第i時(shí)刻溫差的變化程度；代表第i時(shí)刻的溫差值；代表第i-1時(shí)刻的溫差值；代表第i-2時(shí)刻的溫差值；

5、獲取每個(gè)時(shí)刻溫差的穩(wěn)定性；代表第i時(shí)刻溫差的穩(wěn)定性；代表第i時(shí)刻溫差與第i時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇的聚類中心之間的歐式距離；代表第i時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇中所有數(shù)據(jù)與其聚類中心之間的歐式距離的均值；||代表絕對(duì)值符號(hào)；

6、獲取每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值，代表第i時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值；代表第i時(shí)刻溫差的修正權(quán)重；代表第i個(gè)時(shí)刻主軸表面溫度值；

7、根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值。

8、本發(fā)明的創(chuàng)新性在于根據(jù)每個(gè)時(shí)刻溫差的變化程度和穩(wěn)定性對(duì)每個(gè)時(shí)刻的溫差進(jìn)行修正，最后對(duì)每個(gè)時(shí)刻的冷卻液溫度值進(jìn)行修正，使得獲取的每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值更加準(zhǔn)確，有效地減少了由于響應(yīng)滯后導(dǎo)致采集的冷卻液溫度值出現(xiàn)誤差的問題，最后根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值對(duì)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高了冷卻液調(diào)控的準(zhǔn)確性。

9、優(yōu)選的，所述第i時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇的獲取過程包括：

10、獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇的緊密程度；將第i時(shí)刻的聚類簇中緊密程度最大的聚類簇記為第i時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇。

11、便于根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇，獲取每個(gè)時(shí)刻溫差的穩(wěn)定性。

12、優(yōu)選的，所述獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇的緊密程度，包括：

13、獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇；

14、；

15、式中，代表第i時(shí)刻的第a個(gè)聚類簇的緊密程度；代表第i時(shí)刻的第a個(gè)聚類簇中的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；代表第i時(shí)刻的第a個(gè)聚類簇中所有數(shù)據(jù)與其聚類中心的歐式距離的均值；代表第i時(shí)刻的第a個(gè)聚類簇中第j個(gè)數(shù)據(jù)與其聚類中心的歐式距離；exp()代表以自然常數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)。

16、優(yōu)選的，所述獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇，包括：

17、使用dbscan聚類算法對(duì)第i時(shí)刻之前的所有時(shí)刻的溫差進(jìn)行聚類，得到第i時(shí)刻的若干個(gè)聚類簇。

18、便于對(duì)每個(gè)時(shí)刻的每個(gè)聚類簇的緊密程度進(jìn)行分析，后續(xù)獲取穩(wěn)定性高的聚類簇。

19、優(yōu)選的，所述溫差的修正權(quán)重的獲取過程包括：

20、若第i時(shí)刻的溫差值減去第i-1時(shí)刻的溫差值大于0，第i時(shí)刻溫差的修正權(quán)重為1，若第i時(shí)刻的溫差值減去第i-1時(shí)刻的溫差值小于0，第i時(shí)刻溫差的修正權(quán)重為-1，若第i時(shí)刻的溫差值減去第i-1時(shí)刻的溫差值等于0，第i時(shí)刻溫差的修正權(quán)重為0。

21、便于后續(xù)根據(jù)每個(gè)時(shí)刻溫差的修正權(quán)重來判斷是對(duì)溫差進(jìn)行調(diào)大還是調(diào)小。

22、優(yōu)選的，所述根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值，包括：

23、根據(jù)最小二乘法對(duì)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值進(jìn)行曲線擬合，獲取下一時(shí)刻的冷卻液溫度值。

24、對(duì)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值的預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確，提高了冷卻液調(diào)控的準(zhǔn)確性。

25、優(yōu)選的，所述采集主軸表面溫度以及冷卻液溫度，包括：

26、預(yù)設(shè)采集時(shí)刻為1分鐘/次，采集時(shí)長為兩小時(shí)，在主軸區(qū)域外一定距離處安裝紅外溫度傳感器，在冷卻液進(jìn)入主軸的位置處安裝溫度傳感器，同時(shí)采集主軸表面溫度以及冷卻液溫度。

27、第二方面，本發(fā)明提供高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

28、高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控系統(tǒng)，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法。

29、通過采用上述技術(shù)方案，將上述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法生成計(jì)算機(jī)程序，并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，以被處理器加載并執(zhí)行，從而根據(jù)存儲(chǔ)器及處理器制作終端設(shè)備，方便使用。

30、本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明的目的在于根據(jù)每個(gè)時(shí)刻溫差的變化程度和穩(wěn)定性對(duì)每個(gè)時(shí)刻的溫差進(jìn)行修正，最后再對(duì)每個(gè)時(shí)刻的冷卻液溫度值進(jìn)行修正，使得獲取的每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值更加準(zhǔn)確，有效地減少了由于響應(yīng)滯后導(dǎo)致采集的冷卻液溫度值出現(xiàn)誤差的問題，最后根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值對(duì)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高了冷卻液調(diào)控的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述第i時(shí)刻的目標(biāo)聚類簇的獲取過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇的緊密程度，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述獲取第i時(shí)刻的每個(gè)聚類簇，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述溫差的修正權(quán)重的獲取過程包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法，其特征在于，所述采集主軸表面溫度以及冷卻液溫度，包括：

8.高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高精密數(shù)控機(jī)床的智能調(diào)控方法及系統(tǒng)。方法包括步驟：采集主軸表面溫度以及冷卻液溫度；獲取每個(gè)時(shí)刻的溫差以及每個(gè)時(shí)刻溫差的變化程度，對(duì)每個(gè)時(shí)刻之前的所有時(shí)刻的溫差進(jìn)行聚類，得到每個(gè)時(shí)刻的若干個(gè)聚類簇；獲取每個(gè)時(shí)刻的每個(gè)聚類簇的緊密程度，根據(jù)所述緊密程度，獲取每個(gè)時(shí)刻溫差的穩(wěn)定性；根據(jù)每個(gè)時(shí)刻溫差的變化程度以及穩(wěn)定性對(duì)每個(gè)時(shí)刻的溫差進(jìn)行調(diào)整，得到每個(gè)時(shí)刻的修正溫差值，基于所述修正溫差值，獲取每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值；根據(jù)每個(gè)時(shí)刻修正后的冷卻液溫度值，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的冷卻液溫度值，本發(fā)明提高了冷卻液溫度調(diào)控的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：林希凡,林建新,羅田
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州通發(fā)智能裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17