Модуль обработки экспериментальных тепловых характеристик станков в режиме реального времени с применением производных высокого порядка

Позевалкин, В. В.; Парфёнов, И. В.; Поляков, А. Н.

Модуль обработки экспериментальных тепловых характеристик станков в режиме реального времени с применением производных высокого порядка

Позевалкин, В. В., Парфёнов, И. В., Поляков, А. Н.

Дата публикации: 2019

Дата публикации в реестре: 2020-06-02T11:53:03Z

Аннотация:

Позевалкин В. В. Модуль обработки экспериментальных тепловых характеристик станков в режиме реального времени с применением производных высокого порядка / В. В. Позевалкин, И. В. Парфёнов, А. Н. Поляков // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2019. - № 5. - С. 155-164.

В статье представлен разработанный на языке программирования высокого уровня модуль обработки экспериментальных тепловых характеристик станков в режиме реального времени с применением производных высокого порядка. Данный модуль является частью автоматизированной системы тепловых испытаний и диагностики теплового состояния станков. Модуль оснащён графическим пользовательским интерфейсом, работает в режиме реального времени, позволяет не только выполнять процедуры сглаживания экспериментальных тепловых характеристик, но и определять их прогнозные значения. Строить кривые скорости, ускорения и резкости изменения температуры во времени. В разработанном программном модуле реализован новый алгоритм, основанный на методе Горнера. Практика разработки алгоритмического обеспечения показала, что выбранный метод очень удобен для машинной реализации и эффективен, благодаря отсутствию операции деления на каждом вычислительном шаге. Экспериментально было подтверждено, что суммарные затраты на выполнение расчётов значений производных высокого порядка от полинома произвольной степени с применением метода Горнера по описанному алгоритму вполне приемлемы для вычислений в режиме реального времени на стандартном персональном компьютере. С помощью разработанного алгоритмам могут обрабатываться как данные температуры, так и данные температурных перемещений рабочих органов станка. Кроме того, данный алгоритм позволяет вычислить значение аппроксимирующего полинома и одновременно получить значения всех его производных в заданной точке. Это позволило решить проблему «сдвига во времени на шаг» положения характерных точек.

Ключевые слова:
станок с ЧПУ, тепловые испытания станков, тепловые характеристики, производные, метод Горнера

Тип: Article