模糊自適應(yīng)PID智能控制在數(shù)控加工過(guò)程中的研究.pdf

1、數(shù)控加工的切削性能是零件生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)非常重要的指標(biāo),它的精確與否將直接影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量。為了使數(shù)控加工獲得良好的切削性能,擁有優(yōu)良的控制算法是關(guān)鍵。目前,大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床主要采用的控制算法是經(jīng)典PID控制算法、魯棒控制算法、自適應(yīng)控制算法等,其中經(jīng)典PID控制算法是最為普遍和實(shí)用的算法。這些算法為數(shù)控機(jī)床的精度加工做出了巨大貢獻(xiàn),然而,隨著零件精度、穩(wěn)定性、抗干擾能力等性能要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)算法的缺陷也愈加凸顯。數(shù)控機(jī)床經(jīng)常在受外界干

2、擾、工作環(huán)境較復(fù)雜、非線性系統(tǒng)這些不利的條件下工作,經(jīng)典PID控制算法由于本身的固定性而無(wú)法自動(dòng)調(diào)整PID參數(shù),容易造成切削性能下降。然而我們發(fā)現(xiàn),隨著智能控制算法的迅速發(fā)展,在數(shù)控加工的高精度、高穩(wěn)定性、高抗干擾能力和高智能性面前,出現(xiàn)了一條行之有效的途徑。鑒于此,筆者設(shè)計(jì)了一套模糊自適應(yīng)PID智能控制算法(模糊智能控制算法和經(jīng)典PID控制算法相結(jié)合)來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)控加工過(guò)程的切削性能。這種方法的最大特點(diǎn)是使數(shù)控加工具備智能性,能夠自動(dòng)調(diào)整

3、PID參數(shù),讓切削性能具有更高的穩(wěn)定性。
　　本文首先分析了當(dāng)前數(shù)控機(jī)床所采用的常規(guī)控制算法,在此基礎(chǔ)上,提出將模糊自適應(yīng)PID智能控制算法應(yīng)用于加工過(guò)程的可行性和必要性。其次,為了從理論上分析數(shù)控加工過(guò)程的切削性能,在建立數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)兩輸入三輸出的模糊自適應(yīng)PID控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)切削力的實(shí)時(shí)控制,通過(guò)模糊控制規(guī)則在線調(diào)整PID控制器的參數(shù),并在MATLAB下實(shí)現(xiàn)該控制器的計(jì)算機(jī)仿真。仿真結(jié)果表明:在數(shù)控加工過(guò)程中,