基于雙DSP架構(gòu)的電火花加工智能高效脈沖電源的研究.pdf

1、脈沖電源與伺服控制系統(tǒng)在電火花加工工藝中起著至關(guān)重要的作用，而傳統(tǒng)電火花加工控制系統(tǒng)普遍存在電源功耗大、加工效率低、智能化程度差等問題，亟待解決。本課題結(jié)合電火花加工機理分析、計算機檢測與智能控制技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)等領(lǐng)域的最新研究成果，采用機理建模仿真與工藝試驗相結(jié)合的方法，基于雙DSP架構(gòu)對電火花加工節(jié)能脈沖電源與伺服控制系統(tǒng)進行研究，并在電火花加工間隙放電狀態(tài)檢測與辨識方法、基于分布式人工智能控制技術(shù)的電火花加工電源與伺服系統(tǒng)自

2、適應(yīng)協(xié)調(diào)控制策略等方面取得了創(chuàng)新性的研究成果。
　　 本文針對電火花加工對脈沖電源的要求，改進了一種基于PWM調(diào)壓技術(shù)的智能化節(jié)能脈沖電源拓撲結(jié)構(gòu)，基于狀態(tài)空間平均法結(jié)合其電路拓撲結(jié)構(gòu)建立了該電源的數(shù)學(xué)模型，并利用閉環(huán)小信號分析法推導(dǎo)出該電源的閉環(huán)傳遞函數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和加工工藝要求對電路相關(guān)參數(shù)進行了仿真研究，并對其進行了綜合優(yōu)化。
　　 針對現(xiàn)有的電火花加工放電狀態(tài)檢測方法存在的問題，引入了暫態(tài)能量思想的放電狀

3、態(tài)辨識原理，并與脈沖寬度檢測原理和高頻分量檢測分析有機結(jié)合，提出了一種復(fù)合判據(jù)的放電狀態(tài)綜合辨識方法，并構(gòu)建了加工間隙放電狀態(tài)多判據(jù)辨識方法的檢測流程，可有效提高放電狀態(tài)的辨識正確率。
　　 基于分布式人工智能思想提出了脈沖電源與伺服系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制策略，根據(jù)電火花加工機理分析，對脈沖電源與伺服系統(tǒng)進行任務(wù)分配，并通過模糊解耦方法建立了不同放電狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制策略，有效提高了電火花加工過程的正常放電率。
　　 針對傳統(tǒng)

4、電火花加工伺服控制系統(tǒng)存在的不足，基于模糊控制理論設(shè)計了電火花加工伺服電機模糊控制器，基于伺服電機的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出傳遞函數(shù)，并設(shè)計出轉(zhuǎn)速、電流的雙閉環(huán)控制模型，并結(jié)合電火花加工工藝要求建立了伺服電機模糊控制規(guī)則，對輸入輸出參數(shù)進行模糊解耦，實現(xiàn)了對伺服電機的有效控制。
　　 本文基于提出的雙DSP架構(gòu)加工電源與伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，研制完成了調(diào)壓式智能脈沖電源及智能伺服控制系統(tǒng)的試驗樣機。與NH250成機進行了電極損耗、加工速