基于神经网络和模糊控制的电解加工间隙控制.pdf

华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 34卷 第 2期 Jou rnal of Sou th Ch ina U n iversity of Techno logy Vol. 34　No. 2 2006年 2 月 (N atu ral Science Edition) February　2006 文章编号 : 1000565X (2006) 02 003704 　 基于神经网络和模糊控制的电解加工间隙控制 王 　希 　赵东标 　云乃彰 (南京航空航天大学 机电学院 , 江苏 南京 2 100 16) 摘 　要 : 利用阴极面上承受的来自电解液的压力来反映电解加工间隙的大小. 用 B P神经 网络实现间隙向力信号的非线性映射 ,把间隙的误差转化为力的误差及误差的变化信号 , 以此作为模糊控制器的输入 ; 以加工电压的增量作为模糊控制器的输出 ,实现对间隙的控 制. 根据间隙控制的理论公式 ,建立了仿真模型 ,在 M atlab 的 Sim u link 模块中通过对神经 网络 、模糊控制器和电解加工系统联合组成的智能控制系统的仿真试验来整定模糊控制 器的 3个增益参数. 结果表明 ,所提出的控制方法对间隙的控制具有很好的效果 ,无稳态 误差 ,且速度快 、鲁棒性好. 关键词 : 模糊控制 ; 神经网络 ; 电解加工 ; 间隙控制 ; 仿真 中图分类号 : TP 273 + . 4　　　　文献标识码 : A ) 　　电解加工已经成为航空航天制造业中一种关键 进给速度等 来间接保证加工间隙的稳定. 这是一 的加工技术 , 同时在兵器 、汽车 、医疗器件 、电子 、模 种 目前较实用的方法 ,例如使用最多的一种方法是 具等行业中得到了许多应用 [ 1 ] . 加工间隙是电解加 恒参数的间接控制法 ,英国的 R. R. 公司在叶片加 工的核心参数 ,是决定加工精度的主要因素 ,还直接 工中采用计算机控制 ,使各加工参数保持恒定 , 以得 影响加工效率 、表面质量 ,也是设计工具阴极和选择 到较高的精度 ,是迄今国内外生产现场使用的自动 加工参数的主要依据. 如果电解加工能在稳定的小 化电解加工中较为先进的设备 ,造价昂贵 [ 2 ] . 美国 间隙情况下加工 ,将获得最佳的精度和效率. 但是加 A nocu t和德国的 A EG公司分别采用电解液电导率 、 工间隙受电磁场 、流场及电化学特性三方面的多种 电解液浓度和 pH 值为控制信号的自适应控制方 复杂因素的影响 ,在理论上很难对它进行精确的定 法 [ 2 ] ,虽然它综合了温度 、浓度的信息 ,但仍不能全 量描述 ,所以希望探索一种有效的间隙检测方式来 面反映间隙状态 ,效果不理想. 除了恒参数控制法 、 监测间隙并加以控制 ,使加工过程稳定地保持在小 自适应控制法外 ,还有直接采样控制法 ,即对间隙值 间隙状态. 要对间隙进行控制 ,首先必须对间隙进行 进行直接采样检测 ,然后对它加以各种控制. 许多学 检测. 根据检测方法的不同 ,间隙控制方法可分为间 者通过移动显微镜 [ 3 ] 、电涡流 、超声波等方法直接 接控制