慢走丝线切割机恒速恒张力智能系统的设计与仿真.pdf

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1、制造技术/工艺装备现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第10期倡慢走丝线切割机恒速恒张力智能系统的设计与仿真宋萌萌(宁德师范学院物理与电气工程系,宁德352100)摘要:慢走丝电火花线切割机在加工过程中电极丝易出现速度与张力不稳定的问题,影响加工质量和效率,因此,提出一种智能的双机转速差加载式调节速度与张力的设计方案。根据电极丝速度与张力系统的控制环节,建立其数学模型。通过设计模糊PID和BP神经网络PID两种算法,分别实现了电极丝恒速恒张力的PID

2、参数的自调整。利用MAT-LAB软件完成系统的动态性能与抗干扰性能的实验仿真,实验结果表明:与传统PID控制相比,慢走丝线切割机的智能PID恒速恒张力控制系统具有动态性能好、抗干扰能力强等品质。关键词:慢走丝线切割机;恒速恒张力;模糊PID;BP神经网络PID中图分类号:TP273 文献标志码:A文章编号:1671—3133(2013)10—0079—09DesignandsimulationofintelligentsystemsofconstantspeedandtensionforWEDM-L

3、SSongMengmeng(DepartmentofPhysicsandElectricalEngineering,NingdeNormalUniversity,Ningde352100,Fujian,China)Abstract:WEDM-LS’wireelectrodeintheprocessispronetoinstabilityinthespeedandtension,affectstheprocessingqualityandefficiency.Proposethedesignofint

4、elligentdual-speeddifferenceloadtoadjustthespeedandtension.Accordingtothespeedandtensioncontrollinksofelectrodewire,haveestablisheditsmathematicalmodel.Throughthetwoalgorithmsdesignoffuzzy-PIDandBPneuralnetworkPID,theself-tuningPIDparametersofconstants

5、peedandtensionofthewireelectrodearerespective-lyachieved.Completetheexperimentalsimulationofthedynamicperformanceandanti-jammingperformanceusingMATLABsoftware.Thesimulationresultsshowthat:comparedwiththetraditionalPIDcontrol,theintelligentPIDconstantsp

6、eedandten-sioncontrolsystemofWEDM-LShasbetterdynamicperformance,strongeranti-interferenceability,etc.Keywords:WEDM-LS;constantspeedandtension;fuzzy-PID;BPneuralnetworkPID[2]持最小的滞后弯曲,而又不会断丝。0 引言对电极丝的速度与张力的稳定性进行控制以电火花线切割加工技术从诞生之日起就已经成后,加工时就可以获得很高的表面质量和加工

7、精度,[3]为机械制造领域不可或缺的一种加工手段,对比其他并且能有效地减少断丝次数。因此,线切割机电加工手段具有生产效率高、加工精度高和稳定性高等极丝的恒速恒张力控制对减少断丝次数、提高生产一系列显著优点。但是,在加工过程中,电极丝在静效率,以及零件的加工精度和表面质量都有着非常[4-5]电引力、放电作用力、走丝过程中的摩擦力以及电磁重要的意义。力等外界力作用下会产生弯曲和振动,导致电极丝张在国外已经有一批企业生产的电火花线切割机力很难保持恒定。电极丝的张力变化会加剧电极丝能较好地保持电极丝的恒速恒

8、张力控制,其中,日本振动,导致加工过程不稳定,从而影响加工质量和加三菱电机公司为了实现较好的加工稳定性和较高的[1]工效率。如果电极丝能够保持恒速恒张力就能使加工效率,采用相当稳定的电动机伺服闭环恒张力控电极丝在强度极限下尽可能维持高而稳定的张力,可制系统,比磁粉阻尼张力控制系统具有更好地抗干扰使加工时的电极丝在放电爆炸力等外界力作用下保能力。瑞士阿奇公司研发的双丝系统能在同一台机倡福建省教育厅A类科技项目(JA12348);宁德师范学院“校级青年资助”项目(2011

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