[发明专利]一种鲁棒多线切割机走线速度控制系统

权利要求书

1.一种鲁棒多线切割机走线速度控制系统，其特征在于：包括镜头、激光器、光电二极管、数据采集卡、滤波模块、频率计算模块、走线速度计算模块、控制模块和交流伺服电机；所述镜头、激光器、光电二极管同轴安装，并垂直对准切割线，所述激光器发出的激光经过镜头照射到切割线上，经过切割线反射后，部分光线返回激光器进入光电二极管；所述光电二极管与数据采集卡相连，所述数据采集卡与滤波模块相连，所述滤波模块与频率计算模块相连，所述频率计算模块与走线速度计算模块相连，所述走线速度计算模块与控制模块相连，所述控制模块与交流伺服电机相连；

所述滤波模块的功能，通过如下步骤来实现：

1）将数据采集卡采集到的信号记为f(t) ，代入下式进行分解：

；

其中，是分解系数， ，表示的共轭函数，，，按下式计算：

；

2）按下式计算滤波后的分解系数：

；

其中，是分解系数，是阈值，，；

3）按下式计算滤波后的信号：

；

其中，是重构系数，是滤波后的分解系数，表示的共轭函数，，。

2.根据权利要求1所述的鲁棒多线切割机走线速度控制系统，其特征在于：所述频率计算模块的功能，通过如下步骤来实现：

1）将滤波模块得到的滤波后信号，代入下式进行计算：

；

其中，表示滤波后的信号，j表示虚数单位，表示频率的复频幅值，，是频率间隔，是最高频率；

2）计算的模，并进行比较，找出的最大值及对应的频率，记为：

；

其中，表示最大值，，是频率间隔，是最高频率。

3.根据权利要求2所述的鲁棒多线切割机走线速度控制系统，其特征在于：所述走线速度计算模块的功能，通过如下步骤来实现：

按下式计算切割线的走线速度：

；

其中，为激光器所发射激光的波长，由频率计算模块得到。

4.根据权利要求3所述的鲁棒多线切割机走线速度控制系统，其特征在于：所述控制模块的功能，通过如下步骤来实现：

1）计算第时刻的走线速度误差，其中为走线速度设定值，表示在第个采样时刻走线速度计算模块得到的走线速度；

2）按下式计算交流伺服电机转速补偿量：

；

其中，和分别为第和时刻的走线速度误差，、和分别为电机转速补偿的比例系数、积分系数和微分系数。