基于多元线性回归和BP神经网络铣削力的预测

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为理 论 模 型 、经 验 模 型 、机 械 力 学 模 型 、 有 限 元
模型 和 神 经 网络 模 型 等 。但 是 文 献 [ 3 1 在 将 理 论 分
析 与 经验 相 结合 的 基 础 上 ,建 立 了统 一 的 切 削 力
归理 论 对 实 验 数 据 进 行去 异 常 点 处理 ,然 后将 未
1 多元线性 回归预测模 型的建立
回 归 分析 是 一 种 用 来 分 析 多 因素数 据 的 统 计
技 术 。使 用这 种 技 术 的关 系, 可 以建 立一 个 因 变量 和一 组 独 立 的变 量 。 对于 标 准 的 一 般 线性 多 元 回
归表 达式为 :
成许 多切 削微 元 ,通 过计 算 参 与 切 削 的所 有切 削
的意 义 。 因此 很 多 学 者 不断 地 对 吸 削 加 工过 程 中 产生 的 铣 削 力进 行 研 引 。切 削 力 模型 主 要 可分
预 测 平 均 铣 削 力 。神 经 网络 就 像 是一 个 黑 盒 子 ,
将 影 响 因 素 作为 输 入 量 就 会 获 得 想要 的输 出量 。 多元 回归 分 析是 一 种 最 广 泛 使 用 的统 计 技 术 ,常 用 来 分析 多因 素数 据 。使 用 这 种技 术 , 可 以建 立 多 组 独 立 的变 量 和 一 个 因变 量 之 间 的关 系 。因 此 多 元 回归分 析得 到不 同的应 用[ 1 1 , 1 2 ] 0 本 文 通 过建 立 多元 线性 回 归预 测模 型 和BP 神 经 网络 预 测 模 型u , 预 测铣 削力 ,再 通 过线 性 回



f 1 )
1 3 。
定 程 度 上 使 得 建立 切 削 力模 型 简单 了 ,但 还 是 不
能达 到 人们 想要 的程度 。

B 1 3 = :
- J 肿 d

X1 2… X2 2…
随 着 神 经 网络 理 论 的 出现 和不 断 完善 ,学 者
D o i :1 0 . 3 9 6 9 / J . i s s n . 1 0 0 9 -0 1 3 4 . 2 0 1 3 . 0 9 ( 下) . 2 9
0 引言
建 立铣 削 力模 型 ,合 理 控 制 铣 削 加工 中零 件
的加 工 误 差 、刀 具 磨 损 、 刀具 断 裂 和 机 床振 动 , 对 于 优 化 加 工 参 数 , 保 证 零件 加 工 质 量具 有重 要
胡 艳娟 ,王 占礼 ,朱 丹
H U Y a n  ̄ u a n 。V v AN G Z h a n . ¨ . Z HU D a n
( 长春 工业大学 机电工程学院,长春 1 3 0 0 1 2 ) 摘 要 : 分 别建立线性回归铣削力预测 模型和B P 神经网络铣削力预 测模型 ,对铣削力进行预测 , 获 得 预测值与 实验值的拟合 曲线 ,然后通过 线性回 归理 论对实验采集 的铣 削力数据进 行去除异常 数据点 ,再将实验数 据放入B P 神经网络预 测模型中进行训 I 练及铣 削力的预 测 ,获取预测值与 实验值的拟合 曲线 ,结果表明B P 神经 网络 铣削力预测模型更适合 ,并通过线性回归理论去 除 异常点后的数据 , 使得B P 神经网络预测值更加的准确 。 关键词 :多元线性回归 ;B P 神经网络 ;铣削力 中圈分类号 :T G 5 0 1 . 3 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9 —0 1 3 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 ( 下) -0 0 9 6 -0 4
去除 异 常 点 的 试 验数 据 和 去 除 异 常 点 的试 验 数 据 分 别 导 入 多元 线 性 回 归预 测 模型 和BP 神 经 网络 预 测模 型 中 ,再 将 所 得 铣 削 力 的预 测 值 与 实验 值 分
别进 行拟合 对 比 。
百度文库
模 型 ,使 得 这 样 的 切 削 力 模 型 比单 独 的理 论 模 型

们 开 始 注 意 并 将 其 引 用 在 切 削 力 的 建 模 和 预 测 上 。S u t h e r l a n d ( 1 8 6 4 ) 和De Vo r ( 1 9 8 6 ) 等 人将 神经 网 络 理论 应 用到 工 业制 造 上 叫】 。文 献 [ 1 0 】 提 出了一
基于多元线性 回归和B P 神经 网络铣削 力的预测
The pr edi ct i on of mi l l i ng f or ce based on l i n ear r egr ess i on and BP n eu r al net w or k
微 元 的 切 削 力矢 量 和 获得 总 的 切 削力 。文 献 [ 5 】 通 过 简化 等效 切 削 层 ,采 用直 角切 削 有 限 元模 型 简 化 直 齿 铣 削 过 程 ,经 模 拟 得 到 铣 削 力 。这 样 在 一
Y=p 0 +p l x I +I  ̄ - 2 X 2 +… + p P +£
或 单 独经 验 模 型 更 好 。可 是在 建 立 模 型 时 自变 量
因 素不 能 过 多 ,不 同 的 铣 削力 加 工 要 求 建 立 符合
各 自特 点 的模 型 ,计 算 过程 也 比较 复 杂 ,所 以这 类 经验 公 式 的通 用 性 受 到 一定 限 制 。随 后机 械 力 学模 型 和 有 限 元模 型 先 后 出现 ,文 献 【 4 】 针 对 铣 刀 刀 刃 复杂 情 况 ,将 铣 刀 的切 削 刃沿 轴 向 方 向划 分
x =

1 X 2 l
种 简 单 通 用 的 铣 削 力神 经 网络 模 型 , 可 用于 在 线


Xn 2 … X
收稿 日期:2 0 1 3 - 0 1 -1 6 基 金项 目:吉林省 自然科学基金项 目:基于虚拟现实的数控车削加工精度预测技术研究 ( 2 0 1 2 1 5 1 2 9 ) 作青简 介:胡艳娟 ( 1 9 8 0一),女 ,吉林通榆人,讲 师,博士 ,主要从事数字制造方向的研究 。
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