气体介质电火花加工间隙特性及伺服控制系统研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ming_yue_zhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电火花加工技术的巨大发展与其在特种加工领域不可替代的作用相得益彰。但随着制造业绿色化发展趋势的不断延伸,传统煤油介质电火花加工所引发的一系列环境问题,如有害气体的产生、废弃工作液的处理等,越来越受到人们的关切。气中电火花加工技术的出现开拓了电火花领域可持续发展的新局面。然而,放电稳定性差,加工效率低的问题一直制约着气中电火花加工的实际应用。伺服控制是影响电火花加工性能的核心因素。为此本文在前人研究的基础上,针对气中电火花加工伺服控制进行研究,旨在进一步改善气中电火花放电稳定性,提高加工效率,推动其实用化和深层次的研究进程。  了解间隙特性是进行电火花加工伺服控制研究的重要依据。为此,首先针对气中电火花的放电加工间隙和脉冲序列进行了实验研究,分析了气体介质的放电加工间隙和相对放电率;同时与煤油介质的相关性能进行对比,得出气中电火花加工对间隙变化更加敏感,并分析出传统煤油介质电火花加工伺服控制与气中电火花加工不匹配的原因;通过以上研究,提出了两种伺服控制策略,即基于间隙平均电压和短路率双伺服判据的伺服控制策略(简称“改进策略”)和基于PID算法的伺服控制策略;  其次,依据提出的控制策略,完成基于GTS运动控制卡的气中电火花伺服控制系统的总体设计,即完成晶体管脉冲电源、间隙平均电压检测电路、短路状态检测及概率统计模块的硬件搭建和软件设计;在此基础上,完成气中电火花改进策略和基于PID算法控制策略的设计,同时建立了基于PID算法的气中电火花间隙控制模型,并利用Simulink完成了系统仿真,对比分析了P、PI、PD和PID的控制性能,为选择合适的PID参数提供了参考;  最后,针对所搭建的整体系统进行了调试实验,分别确定了两种伺服控制策略中适合气中电火花加工的伺服参数;通过不同控制策略加工实验的对比,既验证了改进策略和基于PID算法控制策略的可行性,同时得出在气中电火花放电稳定性和加工效率的改善方面,改进策略、PD控制和PID控制更为有效;在上述研究的基础上,为了进一步论证电火花加工伺服控制与介质特性匹配的重要性,研究分析了不同气体介质的伺服控制特性,提出了对应气体介质伺服控制的优化方案,并通过实验验证了优化方案的有效性。
其他文献
“游学”的历史最早可追溯到春秋时期,孔子携诸弟子周游列国,抛却政治和历史的因素,求师问道,探寻真知.近年来,中国教育发展进入新时期,旨在延续和发展古代游学以及“读万卷
期刊
随着汽车工业技术的不断发展,人们对车辆动力性、经济性以及可靠性要求的不断提高,使得发动机舱内结构布置越来越紧凑,并伴随着发动机功率的不断增大,给发动机舱的散热带来巨大的压力和挑战。随着计算流体动力学和计算机技术的不断发展,使得采用数值模拟手段可以较好模拟发动机舱内的热流场,有效缩短研发周期,降低研发成本,最终形成面向汽车发动机舱热管理的研究方法。本文以某国产叉车为研究背景,首先通过建立的发动机冷却
直线电机驱动的高速直线运动单元取消了从伺服电机到工作台之间的中间传动环节,把运动单元的传动链缩为零,称为“零传动”。由直线电机构成的高速直线运动单元既可简化结构,又可提高直线运动单元的速度、加速度、灵敏度、刚度和精度。在高速直线运动单元中,由直线电机直接驱动代替由滚珠丝杠副将旋转运动转化为直线运动已是大势所趋。本课题是“高速传动(电传动)实验平台”项目的子项目,课题主要任务是研制一套基于直线电机的
工程机械多功能试验台是根据工程机械工作装置与作业介质相互作用研究的需要,在总结了类似试验台的基础上建立起来的。本文在对多功能试验台的机械结构、性能参数及工作原理阐
随着科技的不断进步,虚拟现实技术逐渐发展起来,并在很多领域得到了广泛的应用。例如,在医学教育领域,使用虚拟现实技术建立虚拟人体模型,帮助学生更好地了解人体内部各器官
磁性-发光化合物是一种同时具有磁性和发光性质的新型双功能材料,在信息存储与传输、显示器、发光传感器、荧光免疫分析等多个领域具有潜在的应用前景。本文选用1,4,7-三氮杂环壬烷和1,4,7,10-四氮杂环十二烷为骨架引入2,4-二甲基苯酚作为环胺酚配体(Cyclic Amine-phenol Ligands),通过溶剂挥发法构筑了12个4f和3d-4f配合物。借助单晶衍射仪、红外光谱、荧光光谱、X-
学位
为了实时掌握叶片振动信息预防叶片故障发生,常用的非接触振动测量方法是叶尖定时法,叶尖定时法采集的叶片振动信号为欠采样信号,想要了解叶片的振动信息,其关键技术在于振动
作为一种n型半导体材料,纳米结构TiO_2由于其独特的物理与化学性质,在环境保护、气体传感、能量存储与转化等领域表现出了优异的性能。本文采用外向包覆-内向刻蚀模板法与水热法,分别制备了TiO_2纳米管阵列、TiO_2单层与双层多级空心纳米结构,并研究了它们的光催化与电化学性能,主要内容总结如下:1、以生长在铜基底上的Cu(OH)_2纳米棒阵列为模板,采用外向包覆TiO_2-内向刻蚀自牺牲模板法,制
在我国经济大发展的社会背景下,各行各业均有着突飞猛进的发展,尤其是在建筑行业中,高楼大厦鳞次栉比.其中对于建筑行业的发展中,高层建筑在修建期间,对其抗震性的要求与需求