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上海交通大学学报 2008年第S1期42卷 129-131页

作者：曲迎东崔成松李庆春李荣德袁晓光沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110178 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

为了提高喷射成型工艺中的沉积坯尺寸精度,针对喷射过程的变参数特点,设计了基于模糊推理的FPID控制器.结果表明:FPID智能控制器具有超调量小和调整时间短的优点;在预设值为5.5 mm的控制器测试实验中,稳态沉积坯厚度的平均尺寸为5.28 mm... 详细信息

为了提高喷射成型工艺中的沉积坯尺寸精度,针对喷射过程的变参数特点,设计了基于模糊推理的FPID控制器.结果表明:FPID智能控制器具有超调量小和调整时间短的优点;在预设值为5.5 mm的控制器测试实验中,稳态沉积坯厚度的平均尺寸为5.28 mm,均方差为0.34 mm.

关键词：喷射成型沉积坯尺寸 FPID控制器智能控制模糊推理

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柱状喷射沉积坯动态特征尺寸检测与神经网络仿真的研究

柱状喷射沉积坯动态特征尺寸检测与神经网络仿真的研究

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作者：马振涛沈阳工业大学

学位级别：硕士

沉积坯的最终尺寸是喷射成形所得产品的重要参数,在生产中准确控制沉积坯尺寸具有重要意义,本文主要针对喷射成形过程中沉积坯尺寸进行实时检测并利用所得数据建模。在现有柱状坯喷射沉积设备的基础上设计了图像检测硬件系统,该系统可... 详细信息

沉积坯的最终尺寸是喷射成形所得产品的重要参数,在生产中准确控制沉积坯尺寸具有重要意义,本文主要针对喷射成形过程中沉积坯尺寸进行实时检测并利用所得数据建模。在现有柱状坯喷射沉积设备的基础上设计了图像检测硬件系统,该系统可准确捕捉光学信号,并将其转化为数字量存储在计算机中;同时建立了一套励磁电机PLC实时调速系统,满足了实验过程中沉积器下降速度变化的需要。采用简单的摄像头标定技术确定了图像坐标系与实际坐标系之间的转换关系,为沉积坯特征尺寸的测定创造了前提条件;利用邻域平均法、灰度直方图改进算法提高图像的质量;利用两级Zernike边缘检测算子快速、准确地检测出沉积坯边缘;利用Bezier曲线对先前粗略检测到的边缘进行进一步的修补,可以消除原来边缘中的断点,使得新得到的边缘更加平滑。实验结果表明,整个图像处理软件算法的运行时间极短,沉积坯尺寸的相对误差不超过0.97%,沉积坯尺寸的检测满足实时性、高精度的要求。采用BP神经网络技术,建立了柱状沉积坯尺寸神经网络模型。该模型是由12个输入节点、60个隐层节点、4个输出节点构成的BP神经网络模型。采用样本随机数据对神经网络模型进行了验证,结果表明神经网络模型输出的平均相对误差为4.08%,均方差为3.3398×10mm,具有较高的模拟精度。利用计算出的神经网络模型进行了仿真,获得了沉积坯特征尺寸变化规律:沉积坯的高度和上下两直径之差都随着时间的增加而增长;雾化气体压力在一定范围内增加,沉积坯的高度和上下两直径之差呈现先增大、后减小的变化趋势,在沉积器下降速度为46mm/min、雾化气体压力为0.9MPa时获得最大沉积坯高度,在雾化气体压力为1.0MPa时两直径之差最大,即获得沉积坯形状最接近柱状;同一雾化气体压力下沉积器下降速度逐渐增加时,沉积坯上下两直径之差呈现增大的趋势,依气压大小的不同而有一定差异。

关键词：喷射成形沉积坯尺寸图像处理神经网络

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喷射成形柱状坯尺寸模糊控制

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沈阳工业大学学报 2009年第4期31卷 374-378页

作者：曲迎东叶正涛古元军李荣德白彦华李润霞沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110178

为了提高沉积坯尺寸精度,研究了喷射成形过程中柱状沉积坯尺寸的模糊控制.在柱状喷射成形过程中,影响沉积盘进给调节系统的因素较多,数学模型难以建立,常规控制无法获得满意的效果.为此,提出了一种新的以沉积坯尺寸误差和误差变化率为... 详细信息

为了提高沉积坯尺寸精度,研究了喷射成形过程中柱状沉积坯尺寸的模糊控制.在柱状喷射成形过程中,影响沉积盘进给调节系统的因素较多,数学模型难以建立,常规控制无法获得满意的效果.为此,提出了一种新的以沉积坯尺寸误差和误差变化率为输入量、以沉积盘进给速度为输出量,来完成对沉积盘进给量进行自动调节的模糊控制方案,并应用VC++编程语言实现.对模糊控制器的仿真结果表明,该模糊控制对沉积盘自动调节系统控制效果优良,为柱状沉积坯的有效制备提供了可靠保障.

关键词：模糊控制 VC++编程语言喷射成形柱状坯沉积坯尺寸模糊逻辑

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柱状喷射沉积坯成形过程的智能控制

柱状喷射沉积坯成形过程的智能控制

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作者：叶正涛沈阳工业大学

学位级别：硕士

沉积坯最终尺寸是喷射成形工艺制备近终形产品的重要参数,其关系到坯料的加工工序、材料利用率等诸多方面,因此在生产中准确控制沉积坯尺寸具有重要意义。本文主要以喷射成形柱状坯成形装置及智能控制为研究对象,通过控制沉积器的移动速... 详细信息

沉积坯最终尺寸是喷射成形工艺制备近终形产品的重要参数,其关系到坯料的加工工序、材料利用率等诸多方面,因此在生产中准确控制沉积坯尺寸具有重要意义。本文主要以喷射成形柱状坯成形装置及智能控制为研究对象,通过控制沉积器的移动速度,实时控制沉积坯的尺寸,从而最终获得一个近终形的柱状沉积坯。根据柱状喷射沉积坯制备过程中的成形特点,对其成形装置机械结构进行设计。首先,计算主要支撑和传动部件的载荷情况,对直线导轨和滚珠丝杠进行选购。然后,通过机械辅助设计软件SOLIDWORKS对柱状喷射沉积坯成形装置各个零部件的结构和尺寸进行设计,使沉积盘能够实现3个自由度运转——水平运动、垂直运动和自转运动,并加工出柱状喷射沉积坯成形装置。建立基于PLC控制的柱状喷射沉积坯装置机电传动系统。通过载荷计算和各方面性能需求的分析,对传动系统的驱动电机进行了选取,确定由两台步进电机和一台减速电机组成,分别实现驱动水平、垂直和自转运动。选用西门子S7-200的PLC作为本传动系统的控制器,编写了装置的驱动程序。为了在制备柱状喷射沉积坯过程中实现闭环反馈控制,首先,利用RCV指令,实现了PLC与上位机之间的通讯,使其能够实现从上位机接收数据;然后,利用PLS指令,对步进电机发出高速脉冲,驱动步进电机转动,使沉积器移动。上位机通过VC++的MSComm控件实现向下位机发送控制数据。针对柱状喷射成形沉积器的控制过程,分别设计了模糊控制器和神经元自学习PSD控制器。将沉积坯尺寸设定值分别设为190mm、200mm、210mm进行仿真,并用实验加以验证。比较两种控制器的结果,从而确定了PSD自学习神经元控制器为柱状喷射沉积坯尺寸控制较适合的控制器。

关键词：喷射沉积沉积坯尺寸 PLC 模糊控制串口通信

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