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等离子切割机智能控制策略的研究

作　者: 张文武
导　师: 程良伦
学　校: 广东工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 等离子切割智能控制神经网络遗传算法
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科学技术水平的飞速发展,社会对产品的多样化要求越来越高,工业产品更新速度加快,在日常工业生产中,多种类、小批量的特点日渐显现；同时,随着船舶制造、汽车工业及轻工消费品生产的高速增长,所要求的零件形状日趋复杂,对于精度的要求也越来越高。在船舶制造等工业生产中,作为第一道工序的切割工艺,其质量的高低影响着后续加工的质量与效率,而等离子切割作为性价比最高的切割方式,广泛应用于造船、机械制造等行业,具有可切割厚度大、割缝窄、切口垂直度好、不挂渣、速度快等优点。等离子切割过程存在切割环境较为恶劣,切割参数较多且相互耦合,系统非线性的特点,导致等离子切割机控制系统难以建立精确的数学模型,使得利用常规控制策略难以达到要求的切割精度。针对这种情况,本论文搭建开放式的等离子切割平台,并在此平台上研究等离子切割机智能控制策略,主要完成如下的工作：1、根据等离子切割控制要求,搭建以工控机、运动控制器和PLC为硬件平台的等离子切割机控制系统,包括硬件选型、硬件系统搭建以及各部分软件系统的设计,通过这些工作的实施完成一台等离子切割机样机,为智能控制策略的研究提供平台支持。2、针对等离子切割过程难以建立精确数学模型的特点,提出将神经网络应用于等离子切割过程的参数决策,建立基于人工神经网络的切割过程参数智能决策模型,使该模型能够在切割过程中较准确的预测工艺指标参数,满足等离子切割工艺参数决策的要求。3、针对等离子切割机弧压调高系统利用常规PID控制方法产生的整定效果不够理想,实时性不足的缺点,将遗传算法引入到等离子切割机弧压调高系统的PID参数寻优中,通过遗传算法对系统PID参数进行全局优化从而得到最优的控制参数,并在搭建的等离子切割机平台上进行实验验证。

等离子切割机智能控制策略的研究

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