Обзор контроллеров в процессе электроэрозионного сверлении

Улучшение времени цикла сверления является одной из главных технических задач для электроэрозионного сверления микроотверстий. Ключом к увеличению скорости сверления является создание нормального разряда и уменьшение аномального разряда. Искровой разряд является нормальным разрядом, способствующимэффективному удалению материала. Дуговой пробой и короткие замыкания являются аномальными разрядами, которые увеличивают время сверления и являются вредными для обрабатываемой поверхности [47].

Контрользаэлектроэрозионнойобработкой в течениемногихлетэффективноосуществлялся с помощьюПИД и ШИМ. В связи с присущимиимвнутреннимиограничениями [38-40] ПИД и ШИМ могут не суметь обеспечить ту точность процесса сверления микроотверстий электроэрозионным методом, которая требуется при производстве дизельных двигателей.Искусственный интеллект, такой как нейронные сети и нечеткая логика, успешно применяется для усовершенствования контроля электроэрозионной обработки[24, 54]. Контроль, основанный на нечеткой логике, пользуется большей популярностью в исследованиях процессов электроэрозионной обработки, потому что он дает более быстрый отклик и очень стабилен [55], и можетболееточномоделироватьсобытияреальногомира, посколькусодержитнекийэлементнеопределенности, которыйсимулируетчеловеческоемышление [56]. Контроллер, построенный на принципах нечеткой логики[57-62], демонстрируетспособностьадаптивноконтролироватьэлектроэрозионныйпроцесс, управляясильнонелинейнымипроцессамис помощьютолькоколичественныхзнаний [56, 63], и уменьшатьвремясверлениязасчетуменьшениядуговогопробоя и разрядовкороткогозамыкания [39]. Коэффициентусиления, которыйиспользуетместныелинейныеконтроллеры,чтобысовместноосуществитьобщийконтрользанелинейнымпроцессом, устанавливаякоэффициентусиленияприразныхрежимахработы [64],такжеявляетсяраспространеннымметодомконтролязаэлектроэрозионнымпроцессомобработки.

Кромеуправлениянелинейностьюидеальныйконтроллерэлектроэрозионногопроцессаобработкидолженбыть в состоянииполучатьизциклаобратнойсвязи и анализироватьмногочисленныевходныепараметры, чтобысинтезироватьболееточные и объективныекоммандыдлясервопривода.Контроль, основанныйнанечеткойлогике, хорошоизвестныйсвоейспособностьюконтролироватьвысоконелинейныепроцессы, имея в наличиитолькоколичественныезнания [56,63], способенадаптивноконтролироватьэлектроэрозионныйпроцесс, используямногочисленныевходныепараметры, и предотвратитьнежелательныедуговойпробой и короткоезамыкание, активнореагируянаусловиялакунарности [39].

Контроллеры, построенные на принципах нечеткой логики, с одним или несколькимивходами, находились в центре исследований на предмет возможности их использования в электроэрозионномстанке, предназначенном для создания выемок сложной формы, и электроэрозионном вырезном станке. Например, частотность дуговых пробоев и коротких замыканий использовалась как параметр с одним входом [61]. Были исследованы контроллеры,построенные на принципах нечеткой логики, с двумя входами, которые используют погрешность в напряжении в межэлектродном зазоре и ее скорость изменения [58], погрешность в расположениисервопривода и еескоростьизменения [60], погрешность в отношениидлительностиимпульса к периодуповторения и скоростьееизменения [62], илизадержку в зажигании и процентаномальныхзарядов [57]. Былиразработаныконтроллеры,построенные на принципах нечеткой логики, с тремя входами для электроэрозионного вырезного станка, используя ошибку в погрешности в искровых разрядах и погрешность коэффициента анормального разряда и скорость его изменения [59].Отсутствиеинформации и ограниченияконтроллера,построенного на принципах нечеткой логики, с одним входом стали предметом исследования [65-67].Контроллер,построенный на принципах нечеткой логики, с множеством входов для электроэрозионного сверления микроотверстий [65-67] будеткраткорассмотрен в следующихсекциях.