基于递推子空间辨识的激光增材制造熔池温度自适应预测控制

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:show800811
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光增材制造技术利用高功率激光,使基材形成熔池并熔化金属粉末,通过材料逐层堆积的方式制造零件。与传统制造技术相比,该技术具有柔性度高、不受零件结构限制、周期短等优点,在航空航天、快速原型制造、医疗用品领域取得了广泛的应用。激光增材制造的质量受工艺参数、外部环境及熔池温度等多种因素的影响。上述因素中,熔池温度对成形件的质量影响最大。实现激光增材制造过程的熔池温度监测与控制对提高激光增材制造质量有重要意义。然而,由于建立熔池温度模型的复杂性及在激光增材制造过程中熔池温度模型会发生变化,目前适用于激光增材制造熔池温度实时控制的算法并不多见。本文以实现熔池温度的精确控制为目的,改进了基于递推子空间辨识的自适应预测控制,并基于改进后的算法设计熔池温度控制系统。最后,通过设计的实验验证了熔池温度的控制效果。本文的主要工作及成果有:(1)在激光增材制造设备的基础上,搭建了激光增材制造熔池温度控制平台。该为熔池温度控制系统的设计与测试提供了基础。(2)结合激光增材制造的实际情况,对基于递推子空间辨识的自适应预测控制算法进行了相应的改进。在MATLAB/Simulink的对比仿真结果表明,改进后的算法成功的解决了基于递推子空间辨识的自适应预测控制算法控制初期的震荡现象,使得该算法更加适用于熔池温度的控制。(3)分析了熔池温度系统的特征,并确定了熔池温度控制的策略及基本要求。然后基于改进后的算法设计了激光增材制造熔池温度控制系统,该系统利用比色高温计侧轴探测熔池温度,通过实时调节激光功率实现熔池温度的控制。通过离线仿真及实验确定了控制器的基本参数。离线仿真结果验证了熔池温度快速变化及熔池温度缓慢变化时该系统的理论控制效果。(4)分别设计了采用复杂路径下的熔池温度控制实验及使用复杂基板时熔池温度控制实验验证熔池温度控制系统的效果。实验结果显示:设计的熔池温度控制系统能够实现在上述情况下,准确地控制熔池温度,消除了激光增材制造过程中熔池温度突变及渐变现象的稳定性,提高了熔池温度的稳定性。
其他文献
页岩气开发己成世界油气资源开发的焦点,水力压裂是页岩气高效开发的重要技术。页岩气储层天然裂缝多发育,天然裂缝和水力压裂缝之间的相互作用对于压裂的设计和施工带来了更
为了解我院儿科急性呼吸道感染患者抗菌药物的使用情况,笔者抽查我院儿科住院病历360份,填写抗菌药物使用情况调查表,分析总结儿科患者抗菌药物使用情况,现报告如下:
病毒性心肌炎是儿科常见病,其发病率有增高趋势,目前尚无特效疗法.2001年9月至2003年5月以来我们采用黄芪注射液辅助治疗该病,取得较好疗效,现报告如下.
利用一种宽波段伪装网和超光谱成像仪进行了光谱成像伪装干扰试验,基于实施干扰前后光谱图像数据光谱特性的变化,利用光谱相似性度量指标,提出了一种用于评估光谱成像干扰效
网络分解法是求解电大尺寸复杂结构电磁问题的重要方法之一,关于网络分解法误差分析的研究有着重要的理论意义及实用价值,本文给出了网络分解法的误差估计,并对于脉冲基函数转换
新生儿溶血病是新生儿早期高胆红素血症的主要原因之一,重者可发生胆红素脑病,需早期积极治疗。我院自1996年至今,使用大剂量静脉滴注用免疫球蛋白(IVIG)治疗新生儿溶血病,取得显著
传统的耻骨上膀胱穿刺造瘘术虽操作简单,创伤小,但受套管穿刺针限制,造瘘管周径相对较小,术后引流差,引流管深度不易调节,术后易出现膀胱痉挛、膀胱三角区激惹、漏尿等并发症。自20
本文提出一种修正近场天线测量中探头集团误差的方法-非线性迭代法。探头的集团误差为可知值,同激光定位系统获得。运用泰载级数展开,可将天线理想波谱表示为误差算子和近场测量
传统放射检查手段从直接X线荧光显像到数字摄影经历了漫长的近百年历史,数字摄影从DF到CR、DR却只经历了短短的十几年。DR比CR的优势是明显的。DDR的出现直接为医用图像的处理
胎头吸引器是处理难产时经常用到的器械,主要用于经阴道分娩.近几年来,我院尝试将其用于剖宫产术,协助娩出徒手娩出较困难的胎头,收到了较好的临床效果.今介绍如下.