激光旋轉加工控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著自動化技術的不斷發(fā)展，激光設備依靠其光束能量大、加工效率高、無污染等優(yōu)點，已廣泛應用于工業(yè)加工、醫(yī)療等領域。激光旋轉加工作為激光技術與控制技術的完美結合，是激光加工領域一個不可替代的重要組成部分。激光旋轉加工是在旋轉工作臺上將激光束照射在回轉的工件表面的一種加工方式，它是在傳統(tǒng)激光加工設備上增加了旋轉工作臺。
　　本文研究激光旋轉加工，為了提高加工精度，采用激光技術結合智能控制技術，提出了通過模糊控制技術控制旋轉工作臺步進電機

2、，保證卡盤的回轉精度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，實現(xiàn)激光精密旋轉加工。本課題主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對激光旋轉加工整機系統(tǒng)進行了研究，包括激光系統(tǒng)、激光控制系統(tǒng)、激光制冷系統(tǒng)、升降臺、旋轉工作臺等。
　　其次，激光旋轉工作臺步進電機在啟動與停止時，伴隨有擺動，并且容易丟步、失步，故對步進電機控制系統(tǒng)的控制算法進行了探討，通過對PID控制、模糊控制以及模糊PID控制的比較，本系統(tǒng)采用模糊PID控制算法對步進電機進行控制，并設計了步

3、進電機的模糊PID控制器。
　　再次，運用 MATLAB軟件對步進電機控制系統(tǒng)進行一些列的仿真。在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了步進電機傳統(tǒng)PID控制模型和步進電機模糊自整定PID控制模型，同時輸出兩模型仿真結果，并進行對比分析。
　　最后，設計了步進電機的硬件系統(tǒng)，采用內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲器的單片機STC89C52作為核心部件，并配以電源電路、時鐘電路、復位電路、串口通訊模塊等，通過擴展外圍設備及接口電路完成整