【摘 要】
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基于智能化、数字化、高自动化的实际发展背景,传统离线式加工方式已不合时宜,烟支在线激光打孔利用激光束加工技术实现烟支在线打孔过程,达到降低烟支焦油含量,提高烟支透气度,控制烟支吸阻的目的。本文基于烟支在线激光打孔系统的基本原理,给出影响激光打孔成型效果的两个影响因素;基于此影响因素对系统在开环及闭环条件下控制系统的实现进行理论对比和分析,同时基于生产实际选取合理的控制方式来实现;对激光打孔特性进行
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基于智能化、数字化、高自动化的实际发展背景,传统离线式加工方式已不合时宜,烟支在线激光打孔利用激光束加工技术实现烟支在线打孔过程,达到降低烟支焦油含量,提高烟支透气度,控制烟支吸阻的目的。
本文基于烟支在线激光打孔系统的基本原理,给出影响激光打孔成型效果的两个影响因素;基于此影响因素对系统在开环及闭环条件下控制系统的实现进行理论对比和分析,同时基于生产实际选取合理的控制方式来实现;对激光打孔特性进行分析并给出了影响激光打孔成型效果的三个主要影响参数并利用三维降焦模型拟合出符合生产实际需求的透气度值,为后续参数适配提供理论借鉴和参考。
针对当下烟支在线激光打孔设备在国内市场的空白,本文采用双处理器控制方案,结合ARM处理器技术和CPLD逻辑控制技术,解决高速条件下打孔的精准性和稳定性问题。基于生产实际工况,提出一种等分思想便于对烟支打孔角度定位;同时为解决系统高速条件下激光高精度打孔问题,提出一种等效替代思想,确保最终打孔成型结果的一致性并利用实验法和作图法对该思想进行合理性论证;采用Modelsim对系统在单脉冲、多脉冲及连续脉冲的不同模拟态下进行前期波形仿真为后续系统整体顺利运行奠定基础。
试验打孔结果表明,采用双处理器控制方案理论上可顺利实现在线激光打孔动作,同时也近一步印证等效替代思想引入的合理性和优越性。论文的研究工作对高速条件下的在线打孔系统控制具有一定的实际应用价值。
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