基于MATLAB的电弧铣削信号的小波消噪.pdf

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1、仪表仪器／检测／监控现代制造工程(ModemM阴ufactuIingEn舀neering)2015年第2期基于MATLAB的电弧铣削信号的小波消噪+张龙1’2，柴永生1’3，范文龙1’2，于志强1’2，刘光1’2(1烟台大学机电汽车工程学院，烟台264005；2山东省高校先进制造与控制技术重点实验室，烟台264005；3无锡微研有限公司，无锡214072)摘要：提出一种基于MATLAB软件的电弧铣削信号的小波消噪分析方法，对受干扰背景下的检测信号进行消噪处理。比较了采用默认阈值消噪和软阈值消噪得到的

2、不同效果的消噪信号，分析了电弧铣削过程规律，引弧时电压下降、电流上升、功率震荡，断弧时电压上升、电流保持较低、功率接近0。分析电弧铣削信号所得规律与电弧铣削理论相一致，证明了小波分析对电弧铣削信号消噪处理的有效性。关键词：MA7ILAB软件；小波分析；消噪；电弧铣削中图分类号：TG661文献标志码：B文章编号：167l—3133(2015)02—0119—04Waveletdenoisingofarcsi印mproce豁ingbased佃MATLABZhangI∞n91’-，ChaiYongshen

3、91r，FanWenlon91’-，YuZhiqian91’-，LiuGuan91’2(1Sch001《Electromechanical&AutomobiIeEn百neering，YantaiUniVersity，Yantai264005，Shandong，China；2Sh锄dongPmvinceCoUegeKeyLabofAdvaIlcedMarIufacturingandControlTechnology，Yantai264005，Shandong，China；3Micr0ResearchC

4、o．Ltd．，Wuxi214072，Jiangsu，China)Abstract：Awavelet锄alysismethodbasedonMATLABisproposedforsignaldenoisingprocessingundert}lec龉eofinte如卜ence．nemetllodisusedtocomparetIledi髓rente雎ctsbetweendefaulttlI】他sholddenoisingaJldsoft岫．esholddenoising，aIlda-nalysist}

5、lechaIl驴ofvoltage，currentandpowerduJingarcprocessing．DenoisingsignalhasbeengotaIldthe锄alysisresultisconsistentwitlltlIetheoryofthearcprocessing．AUoftIlesepmvethe枷fectivenessofwaveletaIlalysisfortIlearcpmeessingsig—naldenoising．Keywords：MATLAB；wavelet柏a

6、lysis；denoising；arcmiUingO引言电弧技术采用非接触性强电加工，特别适合于加工特硬、特黏、特脆热敏感等难加工材料，有效地解决了采用常规机械方法加工这类材料的技术难题，是世界机电加工技术的一次重大突破。但是，电弧技术虽已问世多年，技术问题并未得到完全解决，比如工作机理深入研究还缺乏力度，与其关联的许多技术问题还没解决，这用系统工程的观点看，研究也是不够的，使得电弧的加工效率等未能发挥最大潜力⋯。电弧技术的不完善需要找出切实有效的解决方案，对电弧铣削信号的分析可以把隐没在加工过程中

7、的看来杂乱无章的信息集中、萃取和提炼出来，以找出所研究对象的内在规律，做出正确的判断，采取适当措施，完善电弧铣削技术，电弧铣削设备结构如图1所示。图1电弧铣削设备结构+山东省科技发展计划项目(2012GGBol251)；山东省自然基金项目(zR201lEIJDl4)；烟台市科学技术发展计划项目(2010165)1192015年第2期现代制造工程(ModemM锄u矗Ict谢ngEn舀ne丽ng)小波分析与傅立叶分析相比，它在时域和频域上均具有较好的局部化特性，广泛应用于边界的处理与滤波、时频分析、信噪

8、分离与提取弱信号、求分形指数、信号的识别与诊断以及多尺度边缘侦测等，尤其是对信号的消噪处理‘2

9、。1小波消噪原理一个含噪声的一维信号的模型可以表示为：s(K)=八K)+占e(K)K=0，l，⋯，诧一1式中：s(K)为含噪信号，(K)为真实信号；占为噪声强度；e(K)为噪声；K为离线采样点数。信号的消噪过程：首先对信号进行小波分解(如进行三层分解，小波分解过程如图2所示)，则真实信号以K)包含在col、c02、c03中，噪声部分e(K)包含在以1，沈，c奶中，因而，可以