[发明专利]一种激光增材制造过程的自适应调节系统和方法

权利要求书

1.一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述自适应调节系统包括：滤光模块、图像采集模块、图像处理模块、虚拟参考反馈整定算法模块和模拟量输出模块；

所述滤光模块，用于过滤来自熔池的光波，将熔池图像特征进行最大化处理；

所述图像采集模块，用于采集所述滤光模块处理输出后的熔池图像，并传输至所述图像处理模块；

所述图像处理模块，与所述图像采集模块相连，用于对所述图像采集模块获得的图像进行分析计算，得到所述熔池图像的简化信息；

所述虚拟参考反馈整定算法模块，用于收集第一设定时间内图像的简化信息，根据控制器的初始设定值进行优化计算，得到相应的功率值；

所述模拟量输出模块，将所述虚拟参考反馈整定算法模块输出的功率值转换成模拟量。

2.根据权利要求1所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述自适应调节系统分为手动调节模式和自动调节模式。

3.根据权利要求2所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述手动调节模式是人为指定输出大小，系统以固定的功率进行输出。

4.根据权利要求2所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述自动调节模式是系统根据输入输出数据自动计算控制器的参数，对输出进行指定范围内的自适应调节。

5.根据权利要求1所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述自适应调节系统对输入和输出进行处理后，周期性地计算控制器的参数，实现动态调整。

6.根据权利要求1所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述图像处理模块将获取到的图像进行灰度化处理和二值化处理，并获取目标的轮廓，采用椭圆将轮廓进行包络，最终计算出椭圆的长轴和短轴的长度。

7.一种激光增材制造过程的自适应调节方法，基于权利要求1-6任一项所述的一种激光增材制造过程的自适应调节系统，其特征在于，所述自适应调节方法包括：

设定系统参数，滤光模块对熔池的光波进行过滤，图像采集模块采集熔池的图像；

图像处理模块对采集的熔池图像进行处理，得到所述熔池图像的简化信息；

虚拟参考反馈整定算法模块收集第一设定时间内所述熔池图像的简化信息，依据控制器的初始设定值进行优化计算，得到相应的功率值；

模拟量输出模块将所述功率值转换成模拟量。

8.根据权利要求7所述的一种激光增材制造过程的自适应调节方法，其特征在于，所述设定系统参数包括：熔池尺寸和系统初始PID参数。

9.根据权利要求7所述的一种激光增材制造过程的自适应调节方法，其特征在于，所述熔池图像的简化信息包括熔池的尺寸信息。

10.根据权利要求7所述的一种激光增材制造过程的自适应调节方法，其特征在于，所述模拟量输出模块将所述功率值转换成模拟量包括模拟电压值和模拟电流值。