[发明专利]一种线锯切割过程的闭环速度控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种线锯切割过程的闭环速度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，启动控制系统，设定参考切割力Fr以及允许的误差n；

步骤2，启动线锯切割机对工件进行线锯切割，切割过程中，每间隔一定时间由测力仪采集切割过程中工件所受的法向力Fn，并传送给控制单元；

步骤3，控制单元接收到测力仪的数据后，计算切割力偏差e(k)，e(k)＝Fn-Fr，若│e(k)│≤n，则维持当前线锯速度不变；若e(k)＞n，控制单元计算出线锯速度调整值Vs，然后控制线锯切割机的滚筒电机的转速升高至Vs(k)，从而使切割力降低至允许的范围内；反之，控制滚筒电机的转速降低至Vs(k)，从而使切割力升高至允许的范围内。

2.根据权利要求1所述的线锯切割过程的闭环速度控制方法，其特征在于，所述线锯速度调整值Vs(k)的计算方法为PID控制法，

e(k)＝F_n(k)-F_r

u_p(k)＝[k_c*e(k)]

u(k)＝u_p(k)+u_I(k)+u_D(k)

V_s(k)＝u(k)

式中，k_c表示控制器增益，e(k)表示切割力偏差，Δt是控制器的采样间隔时间，T_i为积分系数，T_d为微分系数。

3.根据权利要求1所述的线锯切割过程的闭环速度控制方法，其特征在于，所述线锯切割机为往复式线锯切割机、多线式线锯切割机、电火花线切割、游离磨料线锯切割或金刚石线锯切割机。

4.一种线锯切割过程的闭环速度控制系统，其特征在于，所述控制系统包括安装在待切割工件上的测力仪和控制单元，控制单元包括数据采集卡和用于控制滚筒电机实时调速的调速模块，数据采集卡与测力仪相连，调速模块与线锯切割机的电机驱动模块相连。

5.根据权利要求4所述的线锯切割过程的闭环速度控制系统，其特征在于，所述调速模块包括单片机、RS232串口、电源控制模块和连接模块。

6.根据权利要求4所述的线锯切割过程的闭环速度控制系统，其特征在于，所述测力仪为三向压电式测力仪。