面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、軟性磨粒流無工具精密加工過程中，溫度會隨著加工的進(jìn)行逐漸升高，進(jìn)而導(dǎo)致磨粒流流體粘度的變化，粘度的變化導(dǎo)致軟性磨粒流加工工件表面加工效果不均勻。針對此問題，本文提出一種方法，通過設(shè)計一套面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流速，從而補(bǔ)償溫度變化而導(dǎo)致的不利影響，提高工件表面的加工均勻度。本課題主要工作如下:
　　 (1)基于可實(shí)現(xiàn)k-ε湍流模型與粘性流體力學(xué)相關(guān)理論，建立了軟性磨粒流加工的數(shù)學(xué)模型。以CFD分析軟件對直流道內(nèi)的

2、軟性磨粒流流動進(jìn)行模擬仿真，主要針對工件表面近壁區(qū)進(jìn)行湍動能和動壓力的分析。通過相同流速下不同溫度的仿真對比分析，分析溫度變化對工件表面湍動能和動壓力分布的影響，通過相同溫度下不同流速的仿真對比分析，分析流速對湍動能和動壓力分布的影響。綜合分析前面的仿真，作出溫度-最優(yōu)速度曲線，擬合出溫度-最優(yōu)速度公式，為后文的流速調(diào)控提供理論依據(jù)。
　　 (2)根據(jù)軟性磨粒流加工的特點(diǎn)，對面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)中的模糊控制器進(jìn)行了設(shè)

3、計，其主要包括:模糊控制器結(jié)構(gòu)的設(shè)計，輸入輸出量的選擇，模糊論域的確定，模糊語言變量的選擇，隸屬度函數(shù)的設(shè)計和模糊控制規(guī)則的設(shè)計。利用MATLAB中的Simulink模塊對模糊控制器和模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真，根據(jù)仿真結(jié)果對模糊控制的設(shè)計進(jìn)行修改與完善。
　　 (3)對面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并且搭建了控制平臺和實(shí)驗(yàn)平臺。進(jìn)行軟性磨粒流流速調(diào)控加工實(shí)驗(yàn)，對控制性能進(jìn)行測試，對加工效果進(jìn)行驗(yàn)證。