基于统计的电加工间隙检测与伺服控制系统实现.pdf

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1、毫罚：计飒歌羚鳎稻藏l基于统计的电加工间隙检测与伺服控制系统实现徐和飞蒋存波金红陈静(桂林理工大学电子与计算机系，广西桂林541004)摘要：介绍了一种基于统计的电加工间隙检测与伺服控制方法，避免了脉冲参数变化对间隙检测的影响，间隙状态可以通过用间隙检测的统计信息及贝叶斯最小风险决策方法识别。使用该识别结果进行伺服控制，可以提高电／j~-c的可靠性和稳定性。经测试，可满足电火花加工控制系统的要求。关键词：智能检测统计特性EDM嵌入式系统中图分类号：TP216文献标识码：AImplementofGapInvesti

2、gationandServoControlofEDMBasedonStatisticalAnalysisXUHefei，JIANGCunbo，JINHong，CHENJing(TheDepartmentofElectronicandComputingScience，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，CHNJAbstract：Anaveragevoltagemeasuringmethodinpulsedurationisintroduced，avoidingthei

3、nfluencethatthepa—rameterchangeofthepulsetothegapinvestigation．Gapstatecanberecognizedwiththestatisticalinfor-mationofthegapinvestigationandtheleastriskBayesmethod．Servocontrolusedtheresultofrecogni—tionhasimproveddependabilityandstabilityofEDM．Throughtesting

4、，therequestofcontrolsystemofEDMiSsatisfied．Keywords：IntelligentDetection；StatisticCharacteristics；EDM；EmbeddedSystem电火花加工是利用工具电极与工件电极对在液体协调控制与通信控制系统(嵌入式主控制器)，手动操介质中的脉冲性火花放电来对工件进行成型加工的。为维持正常的火花放电加工状态，需要控制电火花加工的工具电极与工件之间的间隙维持一定，这就需要检测这个间隙，并通过伺服控制来实现。由于直接检测间隙值困难

5、，当前一般通过检测间隙的脉冲电压状态进行问接检测。间隙脉冲电压状态随加工工艺要求、间隙介质状态的变化具有随机特性，但服从统计规律。因此可以通过检测一段时间问隙内放电脉冲电压状态的统计特性，进行间隙状态识别和伺服控制。在现场总线式过程控制模块和电火花多维数控系统研制中，对放电间隙检测及伺服控制进行了研究，本文对该研究中采用的间隙检测和伺服控制方法进行介绍，希望与同行专家共同探讨。1系统结构1．1系统组成与功能描述电火花加工装置组成与结构如图1所示，由间隙检测与决策系统，程控脉冲电源系统，伺服控制系统，图1电火花加工

6、装置组成与结构$广西科技攻关项目(桂科攻0815001—2l，桂科攻0428007—9，桂科攻0235009-5)睁⋯Iu·35·-毫稠：计耳飘款均强最作盒，监控与加工命令系统(PC)，X、Y、z伺服控制工常用间隙平均电压来识别间隙状态，并用于间隙伺服作台，工件及工具电极及介质液存储过滤装置组成。控制J。由于过渡电弧对加工有不利影响，将其归本文主要介绍间隙检测与决策系统和伺服控制系统。类为电弧放电。通过对加工过程的大量放电波形分1．2间隙检测与决策的控制原理析，可以发现间隙放电状态主要与脉冲持续时间基于统计的电加

7、工问隙检测与决策的控制原理可(Tc)内的间隙电压(电流)波形(尤其是击穿延时时以用图2表示。图2中，为间隙电压，为脉冲持间At)有关。当前的平均电压检测方法其输出值受脉续时间内的平均电压，为类别质心矩阵，P为先验冲间隔时间。影响显著，在放电状态不变时脉冲参数概率矩阵，4为贝叶斯最小风险矩阵，尺为规则集，C变化直接影响平均电压，从而可能影响加工的稳定性。为决策矩阵，D为类成员矩阵，B为类成员出现的频率为避免．变化对加工稳定性的不利影响，在现场总线矩阵。F为伺服控制的频率信号，Dir为伺服控制进给式过程控制模块中，采

8、用基于R5485接口和MODBUS运动方向信号。其中M(0)为类别质心矩阵初始值，P协议的现场总线模块结构，设计了一种与脉冲间隔时(0)为先验概率矩阵初始值。利用最小风险贝叶斯风间无关的脉冲持续时间问隙平均电压检测方法和电险决策方法，在规则集R中选择一个合适的控制策路，如图3所示。该模块为总线从单元，在总线上的地略，实现对电火花加1间隙的伺服控制。同时类别质址可按需要设定