电火花加工对导电材料的强度和硬度没有要求,是一种非接触的特种加工手段。电火花加工技术以其独特的加工优势在航空设备、电子仪表、医疗工程等领域有着重要作用。针对微细电火花加工轴向定位不及时、极间加工电圧不稳定以及极间碎屑产物不易排出导致的加工无法正常进行的问题,本文将具有非线性、响应快、宽频带、高精度的磁力驱动器作为微细电火花加工的局部执行机构,采用智能控制技术对微细电火花加工磁力驱动器控制系统进行控制,以驱动工具电极在轴向方向快速微定位,使放电间隙维持在有效放电范围内。首先,对电火花加工过程及其原理进行介绍,并对磁力驱动器的结构及其工作原理进行研究和分析。为了实现对加工状态的实时检测,利用降压电路和低通滤波器对间隙平均电压检测电路进行设计。针对磁力驱动器应用在微细电火花加工的可行性问题,运用力学平衡方程建立磁力驱动器的线性化数学模型,并对基于PID控制的磁力驱动器进行位移控制仿真与实验,验证了该驱动器具有快速响应性、可观性和可控性。其次,通过对微细电火花加工磁力驱动器控制系统的控制方法进行深入研究,将模糊控制引入到常规PID控制中,实现对PID控制的控制参数在线实时整定,改善控制系统的动、静态性能。针对模糊PID控制的量化因子和比例因子一旦整定就无法改变的局限性问题,将模糊PID控制与基于模糊推理的论域调整机构相结合,设计变论域模糊PID控制器,通过伸缩因子调节模糊PID控制初始论域的伸缩变化,增强了控制系统的控制精度和自适应能力。最后,为了验证基于变论域模糊PID控制的微细电火花加工磁力驱动器控制系统的优越性,利用MATLAB/Simulink进行仿真分析,同时,又通过对放电状态、加工效率和加工表面质量这三方面进行实验分析。仿真与实验结果表明,变论域模糊PID控制的控制效果更好,相比于传统电火花加工机,变论域模糊PID控制磁力驱动器与传统电火花加工机协同控制的加工效率提高了40%,且加工过程更稳定、加工表面质量更好。