[发明专利]面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统

权利要求书

1.面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：包括安装于磨粒流流道上的获取当前时刻的磨粒流流动状态参数的传感器组，与传感器组连接的数据采集模块，与数据采集模块连接、将每个传感器获取的流动状态参数转换为参数序列、并用所有的参数序列构成参数矩阵的分析处理模块，和将当前时刻的参数矩阵与上一时刻的参数矩阵比较、通过泵的输出流量控制流道上的磨粒流的流动状态保持稳定的模糊控制模块；

一个参数序列构成所述的参数矩阵中的一行数据；

以泵的流量作为模糊控制模块的被控变量，以当前时刻的参数矩阵与上一时刻的参数矩阵的匹配程度值及其变换率作为模糊控制模块的输入值；所述的匹配程度值及其变换率通过传输模块输入显示模块中，所述的数据采集模块通过所述的传输模块与所述的显示模块连接，所述的传感器组获取的实际信号显示于所述的显示模块。

2.如权利要求1所述的面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：所述的传感器组包括安装于流道、获取流道的实际振动信号的振动传感器，安装于流道底部、获取磨粒流流过时产生的实际压力信号的压力传感器，获取磨粒流实际温度信号的温度传感器，获取磨粒流当前的实际流速信号的流速传感器，获取流道内磨粒流的实际流量信号的流量传感器。

3.如权利要求2所述的面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：所述的传感器组与数据采集模块之间设有将各传感器获取的微弱模拟信号放大、抗混叠滤波形成合适的可处理的模拟信号的调理模块和将调理模块输出的模拟信号转换为单片机能处理数字信号的A/D转换器。

4.如权利要求3所述的面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：所述的数据采集模块包括滤除信号中的干扰噪声、形成纯净信号的数字滤波单元，将纯净信号做标度变换、形成正确比例信号的标度变换单元和补偿正确比例信号的温度漂移的修正补偿单元；

对于压力信号与振动信号采用数字低通滤波：Y(k)＝(1-a)Y(k-1)+aX(k)

其中，a是一个小于1的常数：

a＝T/(T+RC)，T是采样周期，RC为时间常数；

对于温度信号采用一阶滞后滤波，Y(k)＝(1-Q)Y(K-1)+QX(K)

其中，滤波系数：Q＝T/(T+τ)；T为采样周期，τ为数字滤波器的时间常数；

对于流量信号采用滑动平均滤波法，

Y(K)＝Q₁X(K)+Q₂X(K-1)+Q₃X(K-2)；其中Q₁+Q₂+Q₃＝1，且Q₁＞Q₂＞Q₃。

5.如权利要求4所述的面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：所述的分析处理模块为对来自数据采集模块的信号进行多尺度细化、形成参数序列的小波包分析单元。

6.如权利要求4所述的面向固-液两相软性磨粒流精密加工的测控系统，其特征在于：所述的分析处理模块为通过基-2时间抽取快速傅里叶变换算法将参数信号转换为参数序列的快速傅里叶变换分析单元。