基于无模型自适应算法的磁流变液水分控制

作     者：肖晓萍 李良伟 张建飞 李自胜 陈立 周涛 苏星 蔡丽生 XIAO Xiaoping;LI Liangwei;ZHANG Jianfei;LI Zisheng;CHEN Li;ZHOU Tao;SU Xing;CAI Lisheng

作者机构：西南科技大学工程技术中心四川绵阳621000 四川省精密超精密加工工程技术研究中心四川成都610200 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2024年第32卷第10期

页      面：1496-1510页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.52105488) 国家重点研发计划资助项目(No.2022YFB3403402) 

主　　题：磁流变抛光 水分含量控制 系统建模 参数辨识 无模型自适应 

摘      要：磁流变抛光是一种去除效率稳定、无亚表面损伤的超精密加工工艺,然而,在抛光过程中,磁流变液的水分损失会改变抛光工具的特性,从而影响去除函数的稳定性。现有的水分控制策略受到磁流变液循环系统大时延、时变扰动的影响,导致水分含量存在周期性波动,使去除函数发生周期时变,进而影响加工质量与精度。本研究建立了磁流变液循环系统的传递函数模型,开展了系统特性分析,并据此设计了基于全格式动态线性化的无模型自适应控制算法,该算法能够实现非线性系统的参数自适应控制,有效抑制因时变扰动和时延引起的水分波动,为抛光过程中水分含量的稳定控制提供了一种简单有效、适用性强的控制策略。实验结果显示,采用FFDL-MFAC控制算法时,磁流变液水分波动的峰谷值(Peak-valley Value,PV)仅为0.06%,相较于使用PID减少了40%,误差绝对值的积分(Integral value of Absolute Er‐ror,IAE)减少了58.1%。有效提升了抛光过程中磁流变液水分含量的稳定性。