激光旋轉(zhuǎn)加工控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，激光設(shè)備依靠其光束能量大、加工效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、醫(yī)療等領(lǐng)域。激光旋轉(zhuǎn)加工作為激光技術(shù)與控制技術(shù)的完美結(jié)合，是激光加工領(lǐng)域一個(gè)不可替代的重要組成部分。激光旋轉(zhuǎn)加工是在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上將激光束照射在回轉(zhuǎn)的工件表面的一種加工方式，它是在傳統(tǒng)激光加工設(shè)備上增加了旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
　　本文研究激光旋轉(zhuǎn)加工，為了提高加工精度，采用激光技術(shù)結(jié)合智能控制技術(shù)，提出了通過(guò)模糊控制技術(shù)控制旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)步進(jìn)電機(jī)

2、，保證卡盤的回轉(zhuǎn)精度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)激光精密旋轉(zhuǎn)加工。本課題主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，對(duì)激光旋轉(zhuǎn)加工整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，包括激光系統(tǒng)、激光控制系統(tǒng)、激光制冷系統(tǒng)、升降臺(tái)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。
　　其次，激光旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)與停止時(shí)，伴隨有擺動(dòng)，并且容易丟步、失步，故對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行了探討，通過(guò)對(duì)PID控制、模糊控制以及模糊PID控制的比較，本系統(tǒng)采用模糊PID控制算法對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，并設(shè)計(jì)了步

3、進(jìn)電機(jī)的模糊PID控制器。
　　再次，運(yùn)用 MATLAB軟件對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行一些列的仿真。在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了步進(jìn)電機(jī)傳統(tǒng)PID控制模型和步進(jìn)電機(jī)模糊自整定PID控制模型，同時(shí)輸出兩模型仿真結(jié)果，并進(jìn)行對(duì)比分析。
　　最后，設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)的硬件系統(tǒng)，采用內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的單片機(jī)STC89C52作為核心部件，并配以電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、串口通訊模塊等，通過(guò)擴(kuò)展外圍設(shè)備及接口電路完成整