用于磨床加工环境监测系统的数据采集与传输同步化方法

摘要

用于磨床加工环境监测系统的数据采集与传输同步化方法，属于精密磨削加工技术领域。所述的精密磨床加工环境监测系统设有母板电路板、电源电路板、视频采集与无线通讯电路板、传感器信号采集电路板和子系统多功能接口电路板。1）将监测系统的视频采集与无线通讯电路板的采样周期T作为监测系统的硬件同步信号，视频采集与无线通讯电路板第k个采样时刻对应的时间值为t_k，设定监测系统各个电路板采集数据的方式为等距采集，在母板电路板上安装硬件定时器，分别测出各个电路板采集数据的时刻与同步信号之间的时间差值Δt_k；2）计算出（t_k-Δt_k）时刻的数据变化率3）计算出监测系统在同步信号时刻的采集数据值

主权项

用于磨床加工环境监测系统的数据采集与传输同步化方法，所述磨床加工环境监测系统设有母板电路板、电源电路板、视频采集与无线通讯电路板、传感器信号采集电路板和子系统多功能接口电路板；母板电路板用于与各电路板之间的数据通讯；电源电路板用于为各电路板提供电源信号；视频采集与无线通讯电路板用于接收视频音频信号和其他电路板传送的数据，并将这些数据打包，然后通过无线网络向外发送；传感器信号采集电路板用于接收各个传感器采集到的数据，并对原始数据进行数据融合处理，然后传输给视频采集与无线通讯电路板；子系统多功能接口电路板用于与磨床数控系统进行通讯，并对获取的原始数据进行数据融合处理，然后传输给视频采集与无线通讯电路板；其特征在于所述方法包括以下步骤：1)将监测系统的视频采集与无线通讯电路板的采样周期T作为监测系统的硬件同步信号，视频采集与无线通讯电路板第k个采样时刻对应的时间值为t_k，设定监测系统各个电路板采集数据的方式为等距采集，在母板电路板上安装硬件定时器，分别测出各个电路板采集数据的时刻与同步信号之间的时间差值Δt_k；2)通过Δt_k和监测系统的实际测量值即在(t_k‑Δt_k)时刻的测量值，采用基于线性外推理论的补偿方法，计算出(t_k‑Δt_k)时刻的数据变化率计算方程式(1)如下：$\hat{v}(t_k-\Delta t_k)=\frac{\bar{y}(t_k-\Delta t_k)-\bar{y}(t_{k-1-m}-\Delta t_{k-1-m})}{(t_k-\Delta t_k)-(t_{k-1-m}-\Delta t_{k-1-m})}---\left(1\right)$式中，m为Δt_k/T的整数部分，即3)利用数据变化率和监测系统的实际测量值以及Δt_k，计算出监测系统在同步信号时刻的采集数据值计算方程式(2)如下：$\hat{y}\left(t_k\right)=\bar{y}(t_k-\Delta t_k)+\hat{v}(t_k-\Delta t_k)\Delta t_k---\left(2\right).$