基于能耗优化的机床换刀决策探讨(VB+Matlab)

摘   要
本课题来源于一个大型的工程应用项目，解决在机床能量消耗过程中海量数据的分析问题，本文通过数据分析技术将采样的数据进行存储并在分析时进行提取，以帮助我们找到影响机床能量的主要因素，以此来优化机床的结构，达到能源节约的目的。
本课题研究的主要内容包括数据采集，数据处理和数据分析。在数据采集中，需要采样大量的数据，然后进行数据分析，找到有用的数据，将这些数据进行处理，通过对这些数据的分析对比找出机床功率在不同情况下的耗能情况。
本课题的设计方案主要通过对机床电流的测量，运用计算机编写的程序将AD转换器所采得的数据存储在计算机上，运用MATLAB数据建模描图工具，将数据的曲线图描绘出来，找出不同情况下机床的能量消耗，最后通过决策分析得出机床在何种转速，何种换刀时间下，所消耗的能源最少。
由于我国是一个工业制造大国，机床的应用非常广泛，因此解决机床的优化设计和能源消耗是一个共性的科学问题，如果每台机床能节约一个百分点的能源，每年国家将节约上亿元的开销，因此本课题研究的成果将为国家带来巨大的经济利益和社会效益，显然本课题的研究具有重大的利益。

关键词：数据分析   数据采集   决策树分析
 
ABSTRACT
The issue stems from the Chong qing Institute of Technology instructor participation of a large-scale engineering projects, to solve the energy consumption of machine tools in the course of the massive data analysis, this paper, data mining technology will be sampling the data storage and analysis carried out in the extraction, to Help us to find a major impact on machine energy, machine tools in order to optimize the structure, to achieve energy conservation purposes.
   The main topic of this content including data collection, data mining, data processing and data analysis. In data acquisition, it is necessary to sample a lot of data and data mining, to find useful information, these data will be processed through the comparative analysis of these data to identify machine power in different circumstances, the energy situation.
   The topics mainly through the design of the current measurement machine, use a computer program written in AD converters will be collected by the data stored on computers, using MATLAB depiction map data modeling tools, data depicting the curve out to find out Under different circumstances machine energy consumption.
Since China is an industrial Zhizaotaiguo, the machine is widely used, so the solution machine design and optimization of energy consumption is a common scientific problems, if each machine can save energy by one percentage point in each state will save on expenses billion And therefore the results of this research will bring enormous national economic interests and social benefits, the study is the subject of great interest.

Key words: Decision tree analysis   data acquisition data analysis
 

目 录        20000字
中文摘要    I
英文摘要    II
1绪 论    1
1.1国内外研究现状    1
1.2研究产生背景、目的和意义    6
1.3 本文的研究内容及结构安排    8
2详细方案设计    9
2.1测量方案    9
2.2电路设计    9
2.3数据采集原理和方法    10
2.4数据的存储和利用    14
2.5数据分析    15
3方案实行    21
3.1数据采集    21
3.2 Matlab主要程序控制    25
3.3数据存储和利用    26
3.4数据分析    27
4统计决策方法    32
4.1数据综合分析    32
4.2 决策树分析    33
5结论及展望    37
5.1本文工作总结    37
5.2 进一步的展望    37
致  谢    38
参考文献    39
 
参考文献
[1] 毛国君，数据分析的概念、系统结构和方法.北京：计算机工程与设计, 2002:13-17
[2] 胡侃, 夏绍玮.基于大型数据仓库的数据采掘研究综述.北京：软件学报, 1998:53-63
[3] D.W. Cheung, J. Han, V. Ng, C.Y. Wong. Maintenance of discovered association rules in large databases: An incremental updating technique. In Proc. 1996 Int. Conf. Data Engineering. New Orleans, Louisiana. Feb 1996: 106-114
[4] Parsaye.K. From data management to pattern management. DM ReviewJ anuary 1999
[5] M Chen, J Han, P Yu. Data mining: An overview from database perspective. IEEE
Transactions on Knowledge and Data Eng, 1996: 866-883
[6] Han J. Conference tutorial notes: data mining techniques. In: Proceedings of ACM SIGMOD International Conference'96 on Management of Data (SIGMOD’96). Montreal, Canada. June，1996:452-559
[7] 陈明.Visual Basic程序设计.北京：中央广播电视大学出版社，2000：101-134
[8] 刘韬,骆娟,何旭洪.Visual Basic6.0数据库系统开发实例.北京：导航人民邮电出版社，2002：85-109
[9] 赵凯.Visual Basic 6.0 中文版控件大全。北京：Microsoft电子工业出版社，2001：75-96
[10] EricBrierley .Visual Basic开发人员指南.北京：机械工业出版,1999:202-307
[11] 飞思科技研发中心.Matlab应用技术.北京：电子工业出版社，2005：208-352
[12] 刘慧颖.Matlab基础教程.北京：清华大学出版社，2006:58-148