Real-Time Temperature Estimation in the Undetectable Region of Motorized Spindle

温度测量 过热(电) 热的 机械加工 插值(计算机图形学) 热电偶 计算机科学 瞬态(计算机编程) 工程类 控制理论(社会学) 机械工程 物理 电气工程 人工智能 帧(网络) 气象学 操作系统 控制(管理) 量子力学
作者
Zhengchun Du,Yun Yang,Jun Lv,Xiaobing Feng
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:72: 1-14 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tim.2023.3315389
摘要

The motorized spindle is a key component of high-end CNC machining centers. However, motorized spindles possess the characteristics of compact structure, large heat generation, and complex thermal mechanisms, making it difficult to directly measure and estimate the temperature of internal regions. To address this issue, a real-time temperature estimation method is proposed based on the fusion of mechanism and data. Firstly, by analyzing the structure and thermal properties of the motorized spindle, a thermal resistance network model. Then, the model parameters are optimized by combining the temperature field simulation data and the measured temperature from multiple operating conditions. Applications of monitoring the temperature of the undetectable region show that real-time temperature monitoring is crucial to the overheating protection of motorized spindles. Furthermore, by subdividing the grid and fuzzy interpolation calculation, a refined transient temperature field distribution of the motorized spindle is generated in real time. In the verification of the accuracy of indirectly estimated temperature distribution for the internal undetectable region, the average error of the estimated steady-state temperature for the undetectable region is 2.96°C and the maximum error is 8.65°C. In addition, a thermal fault monitoring method was proposed to monitor faults of undetectable heat sources and has higher accuracy and faster response speed than the typical temperature threshold method. This approach integrates finite element simulation technology, thermal resistance network modeling, and data-driven methods to achieve real-time monitoring of temperature fields in the otherwise inaccessible regions of the motorized spindle and has high industrial application potential in the fields of intelligent spindles and digital twins.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
念念不忘耿耿于怀完成签到,获得积分10
刚刚
lyd发布了新的文献求助10
刚刚
还好i发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
Orange应助Charming采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
困困羊发布了新的文献求助10
1秒前
东京八十万萝莉教头完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
北斗发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助独特的灭龙采纳,获得10
2秒前
共享精神应助小胡要努力采纳,获得30
3秒前
3秒前
似鱼发布了新的文献求助10
3秒前
shan发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
希望天下0贩的0应助Emily采纳,获得10
4秒前
莫望完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
33ovo发布了新的文献求助10
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
年过半摆应助123采纳,获得10
5秒前
赛特特特发布了新的文献求助10
5秒前
冯婉怡完成签到,获得积分10
5秒前
小致发布了新的文献求助10
5秒前
余生发布了新的文献求助10
5秒前
wanci应助MiniCat采纳,获得10
6秒前
6秒前
一米阳光发布了新的文献求助10
6秒前
Katy发布了新的文献求助10
6秒前
Gu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
nsk810431231发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
烟花应助Virgil采纳,获得10
7秒前
11发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6416423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8235376
关于积分的说明 17491573
捐赠科研通 5469276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889422
邀请新用户注册赠送积分活动 1866393
关于科研通互助平台的介绍 1703716