技术领域
[0001] 本
发明属于智能
制冷设备技术领域，尤其涉及一种冲压模具
冷却水循环系统。
背景技术
[0002] 目前，模具的制造都是要通过高温，
挤压，
锻造才能成型，刚刚成型的模具
温度都很高，等待模具自动冷却需要耗费很多的时间，现存的模具冷却装置功能单一，没有能很好的解决冷却当中水的温度问题，还有水的流动性问题，使得模具冷却还是需要花费不少的时间，工作效率得不到提高。
[0003] 由于通信的噪声环境复杂多变以及干扰问题日益严重，
信号易受其影响而呈现微弱状态。因此，提高通信中低
信噪比条件下微弱信号的检测与参数估计是目前亟待解决的问题。PSK信号是
相位调制、幅度恒定的数字调制信号，由于其具备抗干扰能
力强且可以展宽信号的带宽的优势，常常作为通信中普遍采用的信号类型，广泛应用于
脉冲压缩雷达中。载频是描述信号脉内特性的核心参数之一，精确估计出通信信号的载频对于调制方式的识别、特定信号的搜索以及解调等都具有重要的意义。在实际通信系统中，往往存在着大量的具有显著尖峰脉冲特性且概率
密度函数拖尾较厚的非高斯分布噪声；
[0004] 此外，具有脉冲尖峰特性的非高斯噪声通常以Alpha稳定分布进行建模。因此，研究Alpha稳定分布噪声下PSK信号码元速率的估计具有一定的理论价值和实际的工程意义。
[0005] 近年来，已有学者对Alpha稳定分布噪声模型下的单载频信号的载频估计进行了一定的研究，但其研究成果较少。孙等人提出基于分数低阶统计量，提出了一种适用于Alpha稳定分布的新的谱分析方法。该方法利用分数低阶协方差谱，对全部取值范围(0＜α≤2)的带噪信号进行
频率特性分析，并提出了加权交叠平均法估计分数低阶协方差谱。该方法对任何一个α取值都适用，且谱估计的方差较小。但是该文献中并没有对载频估计给出具体
算法步骤，仍需对其协方差谱进行深入研究才能估计出载频。
[0006] 综上所述，
现有技术存在的问题是：等待模具自动冷却需要耗费很多的时间，现存的模具冷却装置功能单一，没有能很好的解决冷却当中水的温度问题，还有水的流动性问题，使得模具冷却还是需要花费不少的时间，工作效率得不到提高；智能化程度低；对于Alpha稳定分布噪声下PSK信号码元速率的估计应用于设备
信号传输，获得准确数据的研究，目前有待开发。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种冲压模具冷却
水循环系统，旨在解决上述技术的问题。
[0008] 本发明是这样实现的，一种冲压模具冷却水循环系统，所述冲压模具冷却水循环系统包括：
[0009] 监控端管理系统、温度采集模
块及控
制模块；监控端管理系统和温度采集模块通过网络连接；
[0010] 监控端管理系统包括
服务器、远程监视与控制中心；
[0011] 温度采集模块通过无线与
控制模块连接；
[0012] 在温度采集模块及控制模块中，温度采集模块选用DS18B20数字温度
传感器，用以完成冲压模具实时温度的采集；
[0013] 控制模块通过中位值平均滤波法对温度传感器采集到的温度进行滤波，具体实现过程为：在每次对温度的测量中，完成9次
采样，然后对9次采样进行排序，取第五个数据作为每次的测量结果。
[0014] 控制模块在每次完成温度的滤波后，将结果与预先设定好的温度上限值进行比较；当温度超过上限值时，启动冷却水循环对冲压模具进行降温；当温度过高持续2～5分钟时，启动
风扇对冲压模具共同降温。
[0015] 所述控制模块通过内置的计算模块对次的测量结果与预先设定好的温度上限值进行比较并进行估算，最终获得准确值；具体包括：
[0016] 1)对接收的含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数；
[0017] 2)对所述循环共变函数进行傅里叶变换，求其循环共变谱；
[0018] 所述傅里叶变换的处理方法包括：
[0019] 依照快速傅里叶变换规则，从控制模块内置的存储单元的2n个存储子单元中并行读取待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成待处理快速傅里叶变换点组，其中，所述2n个快速傅里叶变换点中的每个点按照设定规则存储在不同的存储子单元中，n为大于或等于1的自然数；
[0020] 将所述待处理快速傅里叶变换点组交给快速傅里叶变换并行运算单元进行快速傅里叶变换并行处理；
[0021] 将所述快速傅里叶变换并行处理后的处理结果并行写回所述2n个存储子单元的每个子单元中；
[0022] 所述依照快速傅里叶变换规则，从存储单元的2n个存储子单元中并行读取待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成待处理快速傅里叶变换点组的步骤包括：
[0023] 依照所述快速傅里叶变换规则，从本地保存的二维地址存储表中，确定所述待处理的2n个快速傅里叶变换点中每个快速傅里叶变换点所在的存储子单元，以及所述每个快速傅里叶变换点在所在的存储子单元中的存储地址，其中，所述二维地址存储表由存储子单元和快速傅里叶变换点在存储子单元中的存储地址之间的对应关系组成；
[0024] 根据确定的所述每个快速傅里叶变换点所在的存储子单元以及在所在的存储子单元中的存储地址，并行地从所述2n个存储子单元中读取所述待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成所述待处理快速傅里叶变换点组；
[0025] 3)通过所述循环共变谱提取循环频率ε＝0Hz的截面；
[0026] 4)搜索所述截面的正负半轴的峰值，找到所述峰值对应的正负频率值，并取绝对值后求均值作为载频的估计值；
[0027] 所述接收信号的循环共变函数包括：
[0028] 所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，可以表示为：
[0029]
[0030] 其中E是信号的
平均功率， M＝2k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲
波形，T表示符号周期，fc表示
载波频率，φ0表示初始相位，若(此处是否需要加条件：若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：
[0031]
[0032] 其中(x(t-τ))
＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：[0033]
[0034] 其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；
[0035] 所述接收信号的循环共变谱按以下进行：
[0036] 循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：
[0037]
[0038] 其循环共变谱推导为：
[0039] 当M≥4时，在 处，
[0040]
[0041] 当M＝2时，
[0042]
[0043] 其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且
[0044] 所述通过提取循环共变谱中循环频率ε＝0Hz的截面实现载频估计，按以下进行：
[0045] 所述循环共变谱在n＝0即ε＝0Hz截面上的包络为：
[0046]
[0047] 当f＝±fc时，包络取得最大值。
[0048] 进一步，所述将待处理快速傅里叶变换点组交给快速傅里叶变换并行运算单元进行快速傅里叶变换并行处理的步骤包括：
[0049] 当n等于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给1个信号幅度均衡器、1个快速傅里叶变换基本运算单元、1个旋转因子乘法器、和1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理；
[0050] 当n大于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给2n-1个信号幅度均衡器、2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元、2n-1个旋转因子乘法器、和2n-1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理；
[0051] 所述当n大于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给2n-1个信号幅度均衡器、2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元、2n-1个旋转因子乘法器、和2n-1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理的步骤包括：
[0052] 并行读取所述待处理快速傅里叶变换点组，通过
并串转换将并行读取的所述待处理快速傅里叶变换点组转换为符合所述2n-1个信号幅度均衡器吞吐量的快速傅里叶变换点数据后，交由所述2n-1个信号幅度均衡器进行并行移位操作；
[0053] 将进行了移位操作后的所述快速傅里叶变换点数据发送到所述2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元进行并行快速傅里叶变换运算；
[0054] 判断本组快速傅里叶变换运算是否为本级快速傅里叶变换的最后一组快速傅里叶变换运算；
[0055] 若是最后一组快速傅里叶变换运算，则将进行了所述并行快速傅里叶变换运算后的快速傅里叶变换点数据发送给所述2n-1个信号幅度补偿器进行并行信号幅度恢复后，通过
串并转换将进行了所述信号幅度恢复后的快速傅里叶变换点数据转换为符合所述2n个存储子单元吞吐量的快速傅里叶变换点数据并发送给所述2n个存储子单元；
[0056] 若不是最后一组快速傅里叶变换运算，则将进行了所述并行快速傅里叶变换运算后的快速傅里叶变换点数据发送给所述2n-1个旋转因子乘法器进行并行旋转运算后，通过串并转换将进行所述旋转运算后的快速傅里叶变换点数据转换为符合所述2n个存储子单元吞吐量的快速傅里叶变换点数据并发送给所述2n个存储子单元。
[0057] 进一步，风扇的驱动
电路采用晶闸管驱动电路；控制模块的PWM输出
接口通过输出不同占空比的PWM信号，完成电扇风速的调节。
[0058] 进一步，远程监视与控制中心通过无线与控制模块的控制指令数据进行数据共享，并进行显示和控制。
[0059] 进一步，所述温度传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
[0060]
[0061] 其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)。
[0062] 本发明包括至少一套风扇降温装置，安装于冲压模具一侧，利用温度传感器，将冲压模具温度数据实时传送至控制模块，根据一定处理策略，启动或停止冷却水循环系统和风扇，使温度处在适于正常工作的相对稳定状态；有利于冲压模具长时间稳定运行，提高安全可靠性。
[0063] 本发明可以对Alpha稳定分布噪声下PSK信号的载频进行估计；
[0064] 本发明在低信噪比环境下具有较好的估计性能；
[0065] 在相同的仿真实验环境和相同的码元速率、载波频率、
采样频率、采样点数和信噪比等信号参数设置条件下，本发明比现有的方法具有更好的估计性能，从而获得准确的温度数据，本发明的估计方法可应用于精细化工领域。
[0066] 本发明将控制模块的存储单元划分为2n个存储子单元，每组待处理的FFT点存储在不同的存储子单元中，从而实现了待处理FFT点的并行读取，进而，并行读取的FFT点由FFT并行运算单元进行FFT并行处理，并且，并行写回不同的存储子单元中。由于在FFT处理的
硬件实现过程中，采取了本发明的上述并行运算的结构，实现了每个时钟周期处理多个FFT点的运算，无须增加总时钟周期，从而改善了对系统时钟频率的要求，进而避免了在集成电路的实现过程中较大的时序收敛风险，也使控制模块在工作过程中不会产生过高的动态功耗。保证了设备的正常运行。
附图说明
[0067] 图1是本发明
实施例提供的冲压模具冷却水循环系统示意图。
[0068] 图中：1、监控端管理系统；2、温度采集模块；3、控制模块；4、冷却水循环系统；5、风扇。
具体实施方式
[0069] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0070] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0071] 如图1所示，本发明实施例提供的冲压模具冷却水循环系统，包括：
[0072] 监控端管理系统1、温度采集模块2及控制模块3；监控端管理系统和温度采集模块通过网络连接；
[0073] 监控端管理系统包括服务器、远程监视与控制中心；
[0074] 温度采集模块通过无线与控制模块连接；
[0075] 在温度采集模块及控制模块中，温度采集模块选用DS18B20数字温度传感器，用以完成冲压模具实时温度的采集；
[0076] 控制模块通过中位值平均滤波法对温度传感器采集到的温度进行滤波，具体实现过程为：在每次对温度的测量中，完成9次采样，然后对9次采样进行排序，取第五个数据作为每次的测量结果。
[0077] 控制模块在每次完成温度的滤波后，将结果与预先设定好的温度上限值进行比较；当温度超过上限值时，启动冷却水循环系统4对冲压模具进行降温；当温度过高持续2～5分钟时，启动风扇5对冲压模具共同降温。
[0078] 所述控制模块通过内置的计算模块对次的测量结果与预先设定好的温度上限值进行比较并进行估算，最终获得准确值；具体包括：
[0079] 1)对接收的含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数；
[0080] 2)对所述循环共变函数进行傅里叶变换，求其循环共变谱；
[0081] 所述傅里叶变换的处理方法包括：
[0082] 依照快速傅里叶变换规则，从控制模块内置的存储单元的2n个存储子单元中并行读取待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成待处理快速傅里叶变换点组，其中，所述2n个快速傅里叶变换点中的每个点按照设定规则存储在不同的存储子单元中，n为大于或等于1的自然数；
[0083] 将所述待处理快速傅里叶变换点组交给快速傅里叶变换并行运算单元进行快速傅里叶变换并行处理；
[0084] 将所述快速傅里叶变换并行处理后的处理结果并行写回所述2n个存储子单元的每个子单元中；
[0085] 所述依照快速傅里叶变换规则，从存储单元的2n个存储子单元中并行读取待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成待处理快速傅里叶变换点组的步骤包括：
[0086] 依照所述快速傅里叶变换规则，从本地保存的二维地址存储表中，确定所述待处理的2n个快速傅里叶变换点中每个快速傅里叶变换点所在的存储子单元，以及所述每个快速傅里叶变换点在所在的存储子单元中的存储地址，其中，所述二维地址存储表由存储子单元和快速傅里叶变换点在存储子单元中的存储地址之间的对应关系组成；
[0087] 根据确定的所述每个快速傅里叶变换点所在的存储子单元以及在所在的存储子单元中的存储地址，并行地从所述2n个存储子单元中读取所述待处理的2n个快速傅里叶变换点，生成所述待处理快速傅里叶变换点组；
[0088] 3)通过所述循环共变谱提取循环频率ε＝0Hz的截面；
[0089] 4)搜索所述截面的正负半轴的峰值，找到所述峰值对应的正负频率值，并取绝对值后求均值作为载频的估计值；
[0090] 所述接收信号的循环共变函数包括：
[0091] 所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，可以表示为：
[0092]
[0093] 其中E是信号的平均功率， M＝2k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，fc表示载波频率，φ0表示初始相位，若(此处是否需要加条件：若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：
[0094]
[0095] 其中(x(t-τ))
＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：[0096]
[0097] 其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；
[0098] 所述接收信号的循环共变谱按以下进行：
[0099] 循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：
[0100]
[0101] 其循环共变谱推导为：
[0102] 当M≥4时，在 处，
[0103]
[0104] 当M＝2时，
[0105]
[0106] 其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且
[0107] 所述通过提取循环共变谱中循环频率ε＝0Hz的截面实现载频估计，按以下进行：
[0108] 所述循环共变谱在n＝0即ε＝0Hz截面上的包络为：
[0109]
[0110] 当f＝±fc时，包络取得最大值。
[0111] 所述将待处理快速傅里叶变换点组交给快速傅里叶变换并行运算单元进行快速傅里叶变换并行处理的步骤包括：
[0112] 当n等于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给1个信号幅度均衡器、1个快速傅里叶变换基本运算单元、1个旋转因子乘法器、和1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理；
[0113] 当n大于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给2n-1个信号幅度均衡器、2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元、2n-1个旋转因子乘法器、和2n-1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理；
[0114] 所述当n大于1时，将所述待处理快速傅里叶变换点组交给2n-1个信号幅度均衡器、2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元、2n-1个旋转因子乘法器、和2n-1个信号幅度补偿器进行快速傅里叶变换并行处理的步骤包括：
[0115] 并行读取所述待处理快速傅里叶变换点组，通过并串转换将并行读取的所述待处理快速傅里叶变换点组转换为符合所述2n-1个信号幅度均衡器吞吐量的快速傅里叶变换点数据后，交由所述2n-1个信号幅度均衡器进行并行移位操作；
[0116] 将进行了移位操作后的所述快速傅里叶变换点数据发送到所述2n-2个快速傅里叶变换基本运算单元进行并行快速傅里叶变换运算；
[0117] 判断本组快速傅里叶变换运算是否为本级快速傅里叶变换的最后一组快速傅里叶变换运算；
[0118] 若是最后一组快速傅里叶变换运算，则将进行了所述并行快速傅里叶变换运算后的快速傅里叶变换点数据发送给所述2n-1个信号幅度补偿器进行并行信号幅度恢复后，通过串并转换将进行了所述信号幅度恢复后的快速傅里叶变换点数据转换为符合所述2n个n存储子单元吞吐量的快速傅里叶变换点数据并发送给所述2个存储子单元；
[0119] 若不是最后一组快速傅里叶变换运算，则将进行了所述并行快速傅里叶变换运算后的快速傅里叶变换点数据发送给所述2n-1个旋转因子乘法器进行并行旋转运算后，通过串并转换将进行所述旋转运算后的快速傅里叶变换点数据转换为符合所述2n个存储子单n元吞吐量的快速傅里叶变换点数据并发送给所述2个存储子单元。
[0120] 风扇的驱动电路采用晶闸管驱动电路；控制模块的PWM输出接口通过输出不同占空比的PWM信号，完成电扇风速的调节。
[0121] 远程监视与控制中心通过无线与控制模块的控制指令数据进行数据共享，并进行显示和控制。
[0122] 所述温度传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
[0123]
[0124] 其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)。
[0125] 本发明包括至少一套风扇降温装置，安装于冲压模具一侧，利用温度传感器，将冲压模具温度数据实时传送至控制模块，根据一定处理策略，启动或停止冷却水循环系统和风扇，使温度处在适于正常工作的相对稳定状态；有利于冲压模具长时间稳定运行，提高安全可靠性。
[0126] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
