[发明专利]一种基于自学习的低压铸造加压控制方法及装置

说明书

一种基于自学习的低压铸造加压控制方法及装置，包括压力传感器、温度传感器、控制器、电气比例阀、气路、人机接口面板和通信接口。压力传感器用于测量保温炉内压力。温度传感器用于测量保温炉内温度。控制器完成数据采集及输出控制信号。电气比例阀接收控制器的信号，完成气路压力控制。人机接口面板用于工艺数据设定和曲线显示及操作。通信接口用于设备之间数据交换。自学习模型用于寻找合适的加压控制规律。对于设定的铸造工艺数据，通过自学习模型寻找对应工艺的控制规律，由该控制规律进行控制加压过程，能够实现保温炉内压力满足工艺要求，提高铸件品质。

技术领域

本发明涉及低压铸造控制方法和控制装置领域，特别涉及一种基于自学习的低压铸造加压控制方法及装置。

背景技术

在密闭装有金属液的容器内，持续不断地将压缩气体送入至保温炉内，此时保温炉内压力成梯度增加，使金属液在保温炉内与型腔形成的压力差的作用下进入型腔，根据工艺进行升液、充型、结晶、保压等一系列加压过程，最后，在模具内铸成金属铸件。铸件的质量好与差，除了金属材料本身影响外，更重要的是液面加压控制直接影响铸件的质量。由于低压铸造的加压过程受多种因素影响，如气体受热膨胀、铸造过程的保温炉内的空间变化、气体泄漏等，所以常规的控制方法难以满足要求。根据目前的低压铸造相关的技术资料，没有一种好的加压控制方法满足低压铸造的工艺要求。为此，本发明提出了一种基于自学习的低压铸造加压控制方法及装置，由相关的数据，通过自学习的过程，找到合适的控制规律，使铸造加压过程满足工艺要求，提高铸件的品质。对于低压铸造来说，由于铸件的规格不同，或者铸造的条件发送变化，则需要改变相应的加压工艺曲线的数据。设定的工艺曲线数据改变了，那么按照本发明的方法，则需要由新数据重新自学习，找到新工艺条件下的控制规律，以保证铸件的产品质量。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种基于自学习的低压铸造加压控制方法，本发明的另一个目的在于提供一种基于自学习的低压铸造加压控制方法使用的装置，按照本发明的方法和设备，可以根据自学习找到不同工艺条件下的控制规律，以保证铸件的产品质量。

采用的技术方案是：

根据低压铸造的工作特点，每生产一个铸件，需要完整的一个加压过程，即加压过程基本分为升液、充型、增压、保压、泄压等阶段。在生产条件和铸件规格不变的情况下，根据设定的加压工艺曲线，在合适的加压控制规律作用下，生产铸件就是循环加压过程。

一种基于自学习的低压铸造加压控制方法，具体方法描述如下：

在某一设定工艺条件下，通过人机接口面板(HMI)设定工艺曲线压力，设SV(k)，k为采样时刻，SV(k)为第k次设定压力值。根据设定的工艺曲线，计算控制变量，设为U₁(k)，由控制器输出U₁(k)的信号，在U₁(k)的作用下，电气比例阀完成气路压力控制，保温炉内压力跟着变化，不过这时设定压力和保温炉内压力相差比较大，而且设定压力总是大于保温炉内压力，生产的铸件不能满足品质要求高的场合。工作完整一个加压过程后，控制器采集到相应的保温炉内实际压力PV(k)和保温炉内温度T(k)，并记录在控制器或上传至人机接口面板(HMI)，作为自学习的数据。