[发明专利]绝缘陶瓷涂层-金属电火花加工材料辨识的模糊伺服控制系统及方法

权利要求书

1.一种绝缘陶瓷涂层-金属电火花加工材料辨识的模糊伺服控制系统，其特征在于所述模糊伺服控制系统包括平均电压检测模块、脉冲电源参数自调整模块、PMAC控制器、金属浮动比较阈值调整模块、陶瓷浮动比较阈值调整模块、金属模糊控制器、陶瓷模糊控制器、材料类型辨识器、基于脉宽检测的七阈值比较与击穿延时联合辨识放电状态检测装置和执行模块，其中：

所述平均电压检测模块用于实现放电间隙平均电压的实时检测；

所述脉冲电源参数自调整模块用于根据材料类型辨识结果M_t实现陶瓷和金属加工电参数的转换；

所述脉冲电源参数自调整模块包括基于可编程逻辑器件的主控模块、间隙采样模块和功率放大模块三部分，其中：

所述主控模块包括串口接收模块、参数调整信号输出模块、参数转换模块、脉冲发生模块、放电状态识别模块、放电状态 统计模块和材料种类识别模块；

所述串口接收模块用于接收上位机发送的绝缘陶瓷和金属加工所需的放电参数串行数据，将其按照相应的逻辑结构转换成放电参数并行数据发送给参数转换模块；

所述参数调整信号输出模块用于根据脉冲电源的参数转换策略和材料类型检测信号向参数转换模块输出参数调整信号；

所述参数转换模块用于根据参数调整信号，将绝缘陶瓷和金属加工所需的放电参数输出到脉冲发生模块；

所述脉冲发生模块用于根据参数转换模块输入的放电参数，输出相应的放电波形至功率放大模块；

所述放电状态识别模块用于根据间隙采样模块输入的放电间隙电压阈值信号和电流阈值信号，对放电间隙中陶瓷和金属不同放电状态进行检测，并将检测结果输出至放电状态统计模块；

所述放电状态统计模块用于根据放电状态识别模块输入的检测结果对陶瓷和金属火花放电进行实时统计，并将统计结果输出至材料种类识别模块、参数调整信号输出模块和PMAC控制器；

所述材料种类识别模块用于根据放电状态统计模块输入的统计结果实现材料种类的识别，并将材料类型检测信号输出到串口接收模块、参数调整信号输出模块和PMAC控制器；

所述间隙采样模块由间隙采样电路构成；

所述间隙采样电路用于采集放电间隙电压阈值信号和电流阈值信号，并作为输入信号发送至放电状态 识别模块；

所述功率放大模块由驱动和保护电路、功率放大回路构成；

所述驱动和保护电路用于根据输入的放电波形控制功率放大回路的高频开启和关断，实现放电间隙的脉冲放电加工；

所述功率放大回路用于提供工具电极和工件间的放电能量；

所述PMAC控制器由金属平均电压法伺服控制模块、陶瓷平均电压法伺服控制模块、伺服进给判定模块构成；

所述金属平均电压法伺服控制模块用于根据材料类型检测信号，调整金属加工时的金属伺服参考电压，并计算金属加工时伺服进给速率Y_m；

所述陶瓷平均电压法伺服控制模块用于根据材料类型检测信号，调整陶瓷加工时的陶瓷伺服参考电压，并计算陶瓷加工时伺服进给速率Y_c；

所述伺服进给判定模块用于根据材料类型辨识结果M_t，金属平均电压伺服控制计算结果Y_m，陶瓷平均电压伺服控制计算结果Y_c和参数转换标志M_c，进行伺服进给判断；

所述金属模糊控制器用于根据金属开路率和金属火花放电率进行模糊计算，并输出金属伺服参考电压V_sm；

所述陶瓷模糊控制器用于根据陶瓷开路率和陶瓷低阻火花放电率进行模糊计算，并输出陶瓷伺服参考电压V_sc；

所述金属浮动比较阈值调整模块用于根据材料类型辨识结果实时调整金属平均电压伺服控制的金属浮动比较阈值V_rsm；

所述陶瓷浮动比较阈值调整模块用于根据材料类型辨识结果实时调整陶瓷平均电压伺服控制的和陶瓷浮动比较阈值V_rsc；

所述材料类型辨识器用于根据放电状态辨识结果，对加工材料进行辨识，并输出陶瓷开路率陶瓷低阻火花放电率金属开路率和金属火花放电率

所述基于脉宽检测的七阈值比较与击穿延时联合辨识放电状态检测装置用于对绝缘陶瓷-金属材料加工时的对间隙放电状态进行辨识；

所述执行模块用于根据伺服进给判定模块的伺服进给判断结果进行陶瓷和金属的伺服控制转换。