技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石英晶片領(lǐng)域，更具體的說，它涉及基于慣性導(dǎo)航機(jī)制的石英晶片在線研磨的測控方法。

背景技術(shù)：

電子信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，石英晶體振蕩器在電子信息行業(yè)中具有極其重要的地位。中國是石英晶振的生產(chǎn)大國，但是產(chǎn)品質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。近年來行業(yè)發(fā)展十分迅速，對石英晶振生產(chǎn)過程中的在線研磨石英晶片高精度頻率分析監(jiān)控設(shè)備的需求量也在不斷增加，同時對該設(shè)備的測控能力提出了更高的要求。

石英晶片研磨是石英晶振生產(chǎn)過程中必不可少的步驟，石英晶片電參數(shù)測量是這一步驟中的關(guān)鍵測控技術(shù)，國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)都對其進(jìn)行了研究探索。20世紀(jì)九十年代，天津大學(xué)就基于國際標(biāo)準(zhǔn)的傳輸法原理對石英晶片的電參數(shù)進(jìn)行了測量。從2002年到2004年，北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院對π網(wǎng)絡(luò)法測量石英晶片電參數(shù)的原理及π網(wǎng)絡(luò)中分布參數(shù)對測量精度的影響進(jìn)行了研究。中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院在2004年提出了一種使用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)作為激勵信號源的方法和以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)石英晶片電參數(shù)計算機(jī)測量系統(tǒng)。北京航空航天大學(xué)在2006年設(shè)計了一種頻率高達(dá)200 MHz的石英晶片電參數(shù)測量系統(tǒng)。2009年哈爾濱工業(yè)大學(xué)以π網(wǎng)絡(luò)最大傳輸測量方法為基礎(chǔ)設(shè)計石英晶片參數(shù)測量系統(tǒng)，設(shè)計中選擇具有高速數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)字信號處理器(DSP)作為系統(tǒng)的控制模塊。在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，國內(nèi)外的石英晶片測頻技術(shù)差距很大。美國S&A公司的250A、250B系列網(wǎng)絡(luò)分析儀和惠普公司的E5100系列網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率測量范圍在20 KHz-400 KHz和0.5 MHz-200 MHz，負(fù)載諧振頻率測量精度達(dá)到2 ppm以內(nèi)，代表了石英晶片靜態(tài)測頻領(lǐng)域的世界最高水平。國內(nèi)除了香港Kolinker公司的KH1200測試儀，其誤差和250B相當(dāng)，再沒有其他同類產(chǎn)品替代。以上介紹的各種研究內(nèi)容和商業(yè)產(chǎn)品都是針對石英晶片在靜止?fàn)顟B(tài)下的固定諧振頻率測量。

石英晶片研磨生產(chǎn)過程中磨盤相對于石英晶片是不斷滑動的，探測頭下并不是始終存在石英晶片，諧振信號是間斷的；同時，不同頻段石英晶片所需的DDS掃頻范圍和射頻激勵功率是不同的；因此，要在研磨的動態(tài)過程中實時準(zhǔn)確地測量石英晶片的諧振頻率參數(shù)，準(zhǔn)確地使盤內(nèi)晶片達(dá)到目標(biāo)頻率且不能發(fā)生過度研磨導(dǎo)致的超頻生產(chǎn)事故，就要求相應(yīng)的測控儀器具備“動態(tài)有效信號提取”、“動態(tài)DDS掃頻范圍修改”和 “動態(tài)功率反饋”功能。因此，上文提到的研究內(nèi)容和商業(yè)產(chǎn)品并不能滿足在線測頻的技術(shù)要求。目前國內(nèi)外許多石英晶片制造廠家都使用美國TRANSAT公司的在線頻率監(jiān)控儀（ALC）對晶片頻率進(jìn)行在線測控。傳統(tǒng)的ALC系統(tǒng)具備“動態(tài)有效信號提取”、“動態(tài)DDS掃頻范圍修改”和“動態(tài)功率反饋”功能，能夠?qū)崿F(xiàn)石英晶片生產(chǎn)中的在線測頻功能，這一技術(shù)目前被國外壟斷。但是，隨著石英晶振行業(yè)技術(shù)的日新月異，傳統(tǒng)的ALC并沒有隨之更新?lián)Q代，生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)了越來越多不能忽視的問題。

首先，石英晶振產(chǎn)品的諧振頻率不斷提高，最高頻段已經(jīng)達(dá)到50 MHz -60 MHz，很多企業(yè)在實際使用ALC的過程中會遇到諸如“在某些頻段發(fā)生測頻值跳變”而無法有效控制研磨量的缺陷，有時甚至發(fā)生超頻事件，特別是在40MHZ以上發(fā)生頻率大幅上升，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度。這是由于當(dāng)ALC出現(xiàn)誤測量時，其測頻方法并沒有根據(jù)實際研磨情況去除“誤測頻率”，在噪聲環(huán)境中出現(xiàn)測頻值跳變的問題也就成為必然，同時ALC掃頻范圍很大也增大了測頻值跳變的幾率。

其次，很多企業(yè)在使用ALC的過程中會發(fā)生“晶片開始研磨后，ALC開始顯示的測頻值跟石英晶片的實際諧振頻率值不同”而導(dǎo)致ALC無法正常監(jiān)控石英晶片的研磨過程，這是由于ALC按下開始按鈕后對石英晶片諧振頻率的搜索不正確導(dǎo)致，而諧振頻率搜索不正確是由于ALC的測頻程序中搜索石英晶片諧振頻率方法不完善。同時使用ALC的過程中有時會出現(xiàn)“測頻過程中發(fā)生顯示頻率亂跳”的現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生這種現(xiàn)象時，ALC不能恢復(fù)正常的測頻功能，顯示頻率一直異常。

同時，隨著石英晶振的產(chǎn)量大幅提高，研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤的消耗量十分巨大，如何提高研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤的使用效率是每個廠商降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。從研磨機(jī)管控的角度，相應(yīng)的測控設(shè)備需要具備統(tǒng)計研磨盤內(nèi)石英晶片頻率分布和研磨速率的能力，以評估前道工序的加工質(zhì)量和研磨系統(tǒng)的狀態(tài)，作為更換研磨砂、石英晶片研磨載體和維護(hù)研磨盤面的依據(jù)。然而，ALC系統(tǒng)僅提供“到達(dá)研磨目標(biāo)頻率停止”的控制策略，對研磨速率和頻率散差等參數(shù)的監(jiān)控以及相應(yīng)的控制策略和異常策略并沒有涉及，這就導(dǎo)致其無法對研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤面狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對研磨過程中發(fā)生的異常狀況不能有效的判斷并作出處理。

因此，結(jié)合生產(chǎn)實際研究和探索石英晶片在線測頻技術(shù)，擺脫傳統(tǒng)的ALC系統(tǒng)架構(gòu)，針對在線測頻和控制方法中“在某些頻段發(fā)生測頻值跳變”、“開始測頻后顯示頻率值不對”、“容易受到外界干擾”、“無法實時準(zhǔn)確監(jiān)控研磨機(jī)狀態(tài)”這些問題的解決，是非常迫切和必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了基于慣性導(dǎo)航機(jī)制的石英晶片在線研磨的測控方法，具有測量精度高、抗干擾性強(qiáng)、運行穩(wěn)定、統(tǒng)計參數(shù)多樣、控制策略開放等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

基于慣性導(dǎo)航機(jī)制的石英晶片在線研磨的測控方法，包括如下步驟：初始化數(shù)據(jù)步驟、諧振頻率自動搜索流程步驟、跟蹤測頻流程步驟、慣性導(dǎo)航流程步驟；

101）初始化數(shù)據(jù)設(shè)置和檢測步驟：對異常監(jiān)控、統(tǒng)計控制、測頻策略和研磨程序的參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)置，并對研磨機(jī)控制模塊進(jìn)行自檢，確保設(shè)備控制正常；

102）諧振頻率自動搜索流程步驟：步驟101）設(shè)置后，通過諧振頻率自動搜索、自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置和自動搜索完成數(shù)據(jù)處理，來實行自動搜索；

103）跟蹤測試流程步驟：通過步驟102）自動搜索成功后，進(jìn)入跟蹤測試，其包括進(jìn)行參數(shù)初始化，掃頻參數(shù)設(shè)置、進(jìn)行DDS掃頻，掃頻數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理和對參數(shù)的重新設(shè)置；

104）慣性導(dǎo)航流程步驟：在步驟103）處理異常數(shù)據(jù)時啟動慣性導(dǎo)航，首先根據(jù)石英晶片當(dāng)前研磨速率得到DDS掃頻的起始頻率和截止頻率，然后根據(jù)得到的DDS掃頻的起始頻率和截止頻率分別更新峰值約束、搜索寬度、掃頻幅度、掃頻步進(jìn)參數(shù)，所述掃頻起始頻率為當(dāng)前掃頻頻率值加上諧振頻率速率與指定圈數(shù)的乘積值，用于模擬參數(shù)彌補(bǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失；參數(shù)更新完成后將DDS的掃頻參數(shù)寫入DDS，返回步驟103）中的DDS掃頻。

進(jìn)一步的，所述步驟101）中的參數(shù)包括異常監(jiān)控參數(shù)、統(tǒng)計控制參數(shù)、測頻策略參數(shù)、研磨程序參數(shù)，用于在線測頻過程中的各種異?？刂坪徒y(tǒng)計控制。

進(jìn)一步的，所述步驟102）諧振頻率自動搜索流程中諧振頻率自動搜索包括數(shù)據(jù)初始化，測頻和掃頻參數(shù)設(shè)置，在自動搜索中DDS數(shù)據(jù)采集未完成，則繼續(xù)進(jìn)行自動搜索諧振頻率，進(jìn)行DDS數(shù)據(jù)采集，如果采集完成，則進(jìn)行頻率切換時間是否到達(dá)的判斷，如果到達(dá)，且當(dāng)前搜索頻段的起始頻率已經(jīng)小于石英晶片設(shè)置的研磨起始頻率，則進(jìn)入自動搜索完成數(shù)據(jù)處理流程，否則進(jìn)行自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置流程，對參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，繼續(xù)數(shù)據(jù)采集，如果未到達(dá)，則繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

進(jìn)一步的，所述步驟103）、步驟104）中DDS掃頻方式為從起始頻率掃頻到截止頻率，再從截止頻率掃頻到起始頻率，這樣周而復(fù)始。

進(jìn)一步的，所述步驟103）中掃頻數(shù)據(jù)的處理包括對緊急暫停的操作，接著對DDS掃頻數(shù)據(jù)采集是否完成的判斷，并根據(jù)跟蹤測頻諧振頻率搜索方法來獲得是否搜索成功的判斷，如果以上判斷為無緊急暫停的操作、DDS掃頻數(shù)據(jù)采集完成，但搜索成功判斷為不成功，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，若無緊急暫停的操作、DDS掃頻數(shù)據(jù)采集完成，搜索成功判斷為成功，則對峰峰值是否大于約束值進(jìn)行判斷，判斷為否，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，判斷為是，則由諧振頻率值判斷是不是在頻寬約束范圍內(nèi)，如果判斷為不是，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，如果判斷為是，則將諧振頻率存入數(shù)組，判斷是否收到圈數(shù)信息，如果收到圈數(shù)信息，則計算散差并判斷圈數(shù)是否大于速率統(tǒng)計約束值，如果未收到圈數(shù)信息，則直接判斷圈數(shù)是否大于速率統(tǒng)計約束值，如果是則通過最小二乘法獲取速率再計算頻率平均值，如果不大于速率統(tǒng)計約束值，則跳過獲取速率，直接計算頻率平均值，并轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理包括對獲取的數(shù)據(jù)與設(shè)置的監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行比對，其包括對頻率散差、研磨速率和研磨圈數(shù)的判斷，并與目標(biāo)頻率進(jìn)行比對，其中在指定圈數(shù)內(nèi)測到的諧振次數(shù)小于設(shè)定的次數(shù)，提示“測頻異?！?，并進(jìn)入慣性導(dǎo)航流程。

進(jìn)一步的，所述參數(shù)的修正包括掃頻參數(shù)的修改和在線測頻實時數(shù)據(jù)發(fā)送時間，如果修改掃頻參數(shù)設(shè)置則包括掃頻起始頻率、掃頻截至頻率、掃頻幅度、掃頻步進(jìn)、掃頻速度；搜索寬度、峰值約束和頻寬約束，這些參數(shù)為測頻參數(shù)，用于搜索諧振頻率，如果不修改掃頻參數(shù)設(shè)置則判斷在線測頻實時數(shù)據(jù)發(fā)送時間，如果到達(dá)指定時間則獲取諧振頻率平均值，并發(fā)送諧振頻率平均值、散差、研磨速率，如果未到達(dá)指定時間則回到跟蹤測試流程的數(shù)據(jù)采集的處理。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點在于：創(chuàng)新地提出一種基于慣性導(dǎo)航機(jī)制的石英晶片在線研磨的測控方法，通過本發(fā)明提出的自動搜索諧振頻率方法能在測頻開始后準(zhǔn)確地搜索到石英晶片當(dāng)前的諧振頻率，通過本發(fā)明提出的慣性導(dǎo)航機(jī)制能在測頻系統(tǒng)發(fā)生測頻異常時能繼續(xù)有效的進(jìn)行諧振頻率的測量直至恢復(fù)正常的測頻功能，通過本發(fā)明提出的在線測頻過程中的控制策略和異常策略，能夠有效地發(fā)生的異常狀況并作出處理，根據(jù)本發(fā)明提出的方法設(shè)計具有抗干擾性強(qiáng)、運行穩(wěn)定、統(tǒng)計參數(shù)多樣、控制策略開放、異常測頻完整的石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)，異常測頻完整更是對頻率散差、研磨速率和研磨圈數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了實時比對，它是當(dāng)前國內(nèi)各大石英晶振生產(chǎn)廠商迫切需求的。本發(fā)明的成果對提高石英晶片行業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要作用，對提高我國石英晶振行業(yè)整體競爭力也有重要意義。

附圖說明

圖1為石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)構(gòu)架圖；

圖2為人機(jī)交互界面主界面設(shè)計；

圖3為人機(jī)交互界面管理員設(shè)置界面設(shè)計；

圖4為人機(jī)交互界面異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖5為人機(jī)交互界面統(tǒng)計控制參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖6為人機(jī)交互界面測頻策略參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖7為人機(jī)交互界面研磨程序參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖8為石英晶片的諧振波形；

圖9為在線測頻總流程圖；

圖10為諧振頻率自動搜索流程圖；

圖11為自動搜索諧振頻率搜索方法流程圖；

圖12為自動搜索諧振頻率搜索方法示意圖；

圖13為波形匹配方法流程圖；

圖14為數(shù)據(jù)平滑處理流程圖；

圖15為求最大值方法流程圖；

圖16為自動搜索完成數(shù)據(jù)處理流程圖；

圖17為自動搜索諧振頻率濾波求均值方法流程圖；

圖18為跟蹤測頻總流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和 / 或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)：石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)如圖1所示。本發(fā)明提出的在線測頻和控制方法適用于基于該系統(tǒng)構(gòu)架搭建的測頻系統(tǒng)。石英晶片在線測頻系統(tǒng)由MCU、DDS掃頻模塊、功率放大電路模塊、π網(wǎng)絡(luò)電路模塊、運放電路模塊、峰值檢測電路模塊、濾波電路模塊、觸摸屏電路模塊和電源模塊構(gòu)成。所述DDS為直接數(shù)字式頻率合成器。

如圖2~圖7所示，為石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)的交互主界面、管理員設(shè)置界面，異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面、統(tǒng)計控制參數(shù)設(shè)置界面、測頻策略參數(shù)設(shè)置界面、研磨程序參數(shù)設(shè)置界面，把晶片研磨機(jī)啟停控制開關(guān)、研磨機(jī)圈數(shù)信號檢測裝置和研磨砂啟?？刂崎_關(guān)連接到系統(tǒng)，將π網(wǎng)絡(luò)接口電路模塊的輸入和輸出電極連接到研磨機(jī)上磨盤的對應(yīng)電極插槽；將系統(tǒng)電源接口連接到220V市電，同時保證研磨機(jī)上有排列待測晶片。對石英晶片研磨機(jī)控制模塊進(jìn)行自檢，確保設(shè)備控制正常。

石英晶片研磨在線測頻總流程圖如圖9所示，在交互主界面判斷是否按下研磨按鈕，按下研磨按鈕后進(jìn)入諧振頻率自動搜索流程，如果諧振頻率搜不到，且搜索小于研磨圈數(shù)設(shè)定值，則繼續(xù)自動搜索諧振頻率，如果大于研磨圈數(shù)設(shè)定值，則停止研磨，觸摸屏主界面顯示搜索異常提示信息，進(jìn)入待機(jī)流程。如果進(jìn)入諧振頻率自動搜索流程并搜索到諧振頻率則進(jìn)入跟蹤測頻流程，根據(jù)如果存在異常，則判斷諧振頻率是否超出約束，如果是超出約束則停止研磨，進(jìn)入待機(jī)流程，如果沒有超出約束進(jìn)入慣性導(dǎo)航流程，返回到跟蹤測頻流程。如果不存在異常，則回到跟蹤測頻流程繼續(xù)測頻。具體包括如下步驟：初始化數(shù)據(jù)步驟、諧振頻率自動搜索流程步驟、跟蹤測頻流程步驟、慣性導(dǎo)航流程步驟；

101）初始化數(shù)據(jù)設(shè)置和檢測步驟：對異常監(jiān)控、統(tǒng)計控制、測頻策略和研磨程序的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并對研磨機(jī)控制模塊進(jìn)行自檢，確保設(shè)備控制正常。所述參數(shù)包括觸摸屏中異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面、統(tǒng)計控制參數(shù)設(shè)置界面、測頻策略參數(shù)設(shè)置界面、研磨程序參數(shù)設(shè)置界面中設(shè)置的相關(guān)參數(shù)，用于在線測頻過程中的各種異常控制和統(tǒng)計控制。具體的主要設(shè)置參數(shù)為異常監(jiān)控的測頻異常和操作異常數(shù)據(jù)的設(shè)置，統(tǒng)計控制的控制策略、圈數(shù)統(tǒng)計、統(tǒng)計參數(shù)和修整圈數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)置，測頻策略的掃頻幅度、搜索寬度、掃頻速度、低頻峰值約束、高頻峰值約束、掃頻頻率、散差約束和頻率校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置，研磨程序的起始頻率、截止頻率和正常速率數(shù)據(jù)的設(shè)置。

102）諧振頻率自動搜索流程：如圖10所示，步驟101）設(shè)置后，通過諧振頻率自動搜索、自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置和自動搜索完成數(shù)據(jù)處理，來實行自動搜索。諧振頻率自動搜索流程包括數(shù)據(jù)初始化，測頻和掃頻參數(shù)設(shè)置，在自動搜索中DDS數(shù)據(jù)采集未完成，只進(jìn)行緊急暫停是否按下的判斷，只要未按下緊急暫停，則繼續(xù)進(jìn)行自動搜索諧振頻率，進(jìn)行DDS數(shù)據(jù)采集，如果采集完成，則進(jìn)行頻率切換時間是否到達(dá)的判斷，如果到達(dá)，且當(dāng)前搜索頻段的起始頻率已經(jīng)小于石英晶片設(shè)置的研磨起始頻率，則進(jìn)入自動搜索完成數(shù)據(jù)處理流程，否則進(jìn)行自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置流程，對參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，繼續(xù)數(shù)據(jù)采集，如果未到達(dá)，則繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

103）跟蹤測試流程步驟：如圖18所示，通過步驟102）自動搜索成功后，包括進(jìn)行跟蹤測頻參數(shù)初始化，掃頻參數(shù)設(shè)置、進(jìn)行DDS掃頻，掃頻采樣數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理和對參數(shù)的重新設(shè)置。

所述掃頻數(shù)據(jù)的處理包括對緊急暫停的操作判斷，同時該操作判別掃頻數(shù)據(jù)的處理是否恰當(dāng)。接著對DDS掃頻數(shù)據(jù)采集是否完成的判斷，并根據(jù)跟蹤測頻諧振頻率搜索方法來判斷是否諧振頻率搜索成功，如果以上判斷為無緊急暫停的操作、DDS掃頻數(shù)據(jù)采集完成，但搜索成功判斷為不成功，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，若無緊急暫停的操作、DDS掃頻數(shù)據(jù)采集完成，搜索成功判斷為成功，則對峰峰值是否大于約束值進(jìn)行判斷，判斷為否，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，判斷為是，則由諧振頻率值判斷是不是在頻寬約束范圍內(nèi)，如果判斷為不是，則進(jìn)入數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，如果判斷為是，則將諧振頻率存入數(shù)組，判斷是否收到圈數(shù)信息，如果收到圈數(shù)信息，則計算散差并判斷圈數(shù)是否大于速率統(tǒng)計約束值，如果未收到圈數(shù)信息，則直接判斷圈數(shù)是否大于速率統(tǒng)計約束值，如果是則通過最小二乘法獲取速率再計算頻率平均值，如果不大于速率統(tǒng)計約束值，則跳過獲取速率，直接計算頻率平均值，并轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理。

所述數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，包括對獲取的數(shù)據(jù)與觸摸屏中設(shè)置的監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行比對，其包括對頻率散差、研磨速率和研磨圈數(shù)的判斷，并與目標(biāo)頻率進(jìn)行比對，其中在指定圈數(shù)內(nèi)測到的諧振次數(shù)小于設(shè)定的次數(shù)，主界面會提示“測頻異?！?，并進(jìn)入慣性導(dǎo)航流程。

所述參數(shù)的重新設(shè)置包括掃頻參數(shù)的修改和在線測頻實時數(shù)據(jù)發(fā)送時間，如果修改掃頻參數(shù)設(shè)置則包括掃頻參數(shù)和諧振頻率搜索參數(shù)，其中掃頻參數(shù)包括掃頻起始頻率、掃頻截至頻率、掃頻幅度、掃頻步進(jìn)、掃頻速度；其中諧振頻率搜索參數(shù)包括搜索寬度、峰值約束和頻寬約束，這些參數(shù)為測頻參數(shù)，用于搜索諧振頻率，如果不修改掃頻參數(shù)設(shè)置則判斷在線測頻實時數(shù)據(jù)發(fā)送時間，如果到達(dá)指定時間則獲取諧振頻率平均值，并發(fā)送諧振頻率平均值、散差、研磨速率，如果未到達(dá)指定時間則回到跟蹤測試流程的數(shù)據(jù)采集的處理。

104）慣性導(dǎo)航流程：在步驟103）處理異常數(shù)據(jù)時啟動慣性導(dǎo)航，首先根據(jù)石英晶片當(dāng)前研磨速率得到DDS掃頻的起始頻率和截止頻率，然后根據(jù)得到的DDS掃頻的起始頻率和截止頻率分別更新峰值約束、搜索寬度、掃頻幅度、掃頻步進(jìn)等參數(shù)，所述掃頻起始頻率為當(dāng)前掃頻起始頻率值加上諧振頻率速率與指定圈數(shù)的乘積值，用于模擬參數(shù)彌補(bǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失；參數(shù)更新完成后將DDS的掃頻參數(shù)寫入DDS，返回步驟103中的DDS掃頻。

所述步驟103、104中DDS掃頻方式為從起始頻率掃頻到截止頻率，再從截止頻率掃頻到起始頻率，這樣周而復(fù)始。自動搜索諧振頻率中會涉及很多方法包括諧振頻率搜索方法，波形匹配方法、臨近點數(shù)據(jù)平滑處理方法、求最大值方法、和自動搜索諧振頻率濾波求均值方法。自動搜索完成，數(shù)據(jù)會有自己的處理流程。

如圖11所示，自動搜索中的諧振頻率搜索方法，將采樣值處理點數(shù)計數(shù)i=0，匹配次數(shù)計數(shù)j=0。初始化后，進(jìn)入自動搜索每段指定匹配次數(shù)，判斷j是否達(dá)到自動搜索每段指定匹配次數(shù)，如果達(dá)到，則結(jié)束；如果達(dá)不到則峰峰值清零，諧振波形信號起始位置清零，對i與DDS掃頻采樣點數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，如果i小于DDS掃頻采樣點數(shù)的預(yù)設(shè)值，則有諧振頻率8點搜索方法遍歷，如圖12所示，所述圖為8點搜索方法遍歷的示意圖，通過8點搜索方法遍歷獲取諧振頻率。如果i不小于DDS掃頻采樣點數(shù)的預(yù)設(shè)值，則進(jìn)入搜索成功的判斷中，如果搜索不成功，返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)，如果搜索成功，則進(jìn)入判斷峰峰值是否大于峰值約束，如果成立，則計算諧振頻率值并存儲諧振頻率，本段本次匹配的諧振頻率次數(shù)+1，且j++，返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)，如果不成立，直接返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)。

波形匹配方法如圖13所示。根據(jù)諧振波形的波形特征，在波形上依照時間順序取8個點進(jìn)行幅值比較，其中1，2，3，4，5，6，7點間的間距為一個搜索寬度，7，8點的間距為3個搜索寬度，若第4點為最大值，第7點為最小值，且1，2，3點的值依次增大，5，6兩點的值依次減小，則為該波形為匹配的波形，將該段波形截取出來做臨近點數(shù)據(jù)平滑處理。

臨近點數(shù)據(jù)平滑處理流程圖如圖14所示。由于諧振波形存在一些毛刺信號，通過臨近點數(shù)據(jù)平滑處理后可濾除毛刺信號。臨近點數(shù)據(jù)平滑處理對截取的諧振波形上的每一點的值取相鄰三點值的平均值。

求最大值方法流程圖如圖15所示。求最大值方法對數(shù)據(jù)平滑后的諧振波形求最大值所在的位置，最大值所在的位置即為諧振頻率所在的位置，然后根據(jù)掃頻的起始頻率求出實時諧振頻率。

自動搜索完成數(shù)據(jù)處理流程如圖16所示。首先求得自動搜索完成前本次測頻指定次匹配諧振次數(shù)的最大值，并根據(jù)自動搜索的起始頻段序列值和自動搜索頻段數(shù)，對每個頻段存儲的諧振頻率利用誤測信號剔除方法后，獲取本頻段的諧振次數(shù)和將誤測信號剔除后的諧振頻率平均值，然后通過比較獲取諧振最大次數(shù)，判斷諧振最大次數(shù)大于約束值，則進(jìn)行跟蹤測頻流程，諧振最大次數(shù)小于約束值，則判斷研磨機(jī)圈數(shù)是否大于異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面內(nèi)的搜索異常值，若大于搜索異常值，則認(rèn)為在研磨機(jī)運行指定圈數(shù)內(nèi)未搜索到諧振頻率，結(jié)束自動搜索流程，并在觸摸屏主界面上顯示搜索異常信息，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)流程；否則繼續(xù)自動搜索流程。

如圖17所示為自動搜索諧振頻率濾波求均值方法流程圖，其中先對諧振頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行冒泡排序法進(jìn)行排序，再通過在異常監(jiān)控界面設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行比對，數(shù)據(jù)組中按順序排列的每相鄰兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行有效點數(shù)的測算，其值必須大于所設(shè)置的參數(shù)起終下限值，即圖中的EffectiveNum這個比較的參數(shù)值，舍去小于起終下限值的數(shù)據(jù)，再對數(shù)組中最大和最小值與間距濾波數(shù)進(jìn)行比對，大于濾波數(shù)及為有效數(shù)據(jù)，其比較的參數(shù)為圖中的FilterSpace，并對所有有效數(shù)據(jù)進(jìn)行取平均值，獲得所求自動搜索諧振頻率濾波求均值。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。