057] 式中，T为所述抬刀周期，U为所述控制信号，k为抬刀周期控制系数。
[005引 （S )有益效果
[0059] 本发明提供了一种电火花加工自适应控制系统及方法，本发明通过对过程参数的 在线识别，并利用在线识别的过程参数，根据本发明的控制模型W及当前的放电状态得到 控制信号，实现对抬刀周期的实时调节，能够使加工维持在有效加工阶段，使加工维持在有 效加工阶段，极大加强了系统的稳定性，并提高了加工效率。
【附图说明】
[0060] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。
[0061] 图1为本发明的一个较佳实施例的电火花加工自适应控制系统的结构示意图；
[0062]图2为本发明的另一个较佳实施例的电火花加工自适应控制系统的结构示意图；
[0063] 图3为本发明的一个较佳实施例的放电状态判断流程图；
[0064]图4为本发明的一个较佳实施例的抬刀周期传递单元工作流程图；
[0065] 图5为本发明的一个较佳实施例电火花加工自适应控制方法流程图；
[0066] 图6a为利用传统方法进行电火花加工的放电状态示意图；
[0067] 图化为利用本发明的系统或方法进行电火花加工的放电状态和抬刀周期的示意 图；
[0068] 图6c为利用传统方法进行电火花加工与利用本发明的系统或方法进行电火花加 工的放电状态和抬刀周期的对比示意图；
[0069] 图7a为图化中1部分的放大示意图；
[0070] 图化为图化中2部分的放大示意图；
[0071] 图7c为图化中3部分的放大示意图。
【具体实施方式】
[0072] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。W下实施例用于说明本发 明，但不能用来限制本发明的范围。
[0073] 本发明公开了一种电火花加工自适应控制系统，如图1所示，所述系统包括：
[0074] 放电状态判别模块，用于根据电火花加工过程中的间隙电压和间隙电流进行实时 判断，得到放电状态，并将所述放电状态转递给参数估计单元W及反馈给控制模块；
[00巧]参数估计模块，用于根据所述放电状态判别模块提供的所述放电状态W及控制模 块提供的控制信号在线识别过程参数，并将识别得到的所述过程参数传递给参数计算模 块；
[0076]参数计算模块，用于根据所述过程参数计算得到多个控制参数，并将所述控制参 数传递给所述控制模块；
[0077] 控制模块，用于利用所述控制参数和所述放电状态，根据控制模型计算得到控制 信号，并利用所述控制信号确定抬刀周期。
[007引进一步地，所述放电状态判别模块包括放电状态识别单元和放电状态判别单元， 其根据所述间隙电压和间隙电流识别得到有害放电状态、有效放电状态W及放电延迟状 态，并传递给所述放电状态判别单元；所述放电状态判别单元计算所述有害放电状态的数 目与所述有害放电状态、有效放电状态W及放电延迟状态的数目的和的比值，并将得到的 比值作为所述放电状态。图1中输出y为输出的放电状态，放电状态判别模块在途中没有 表示出来。
[0079] 进一步地，有效放电状态包括火花放电状态和瞬态拉弧状态，所述有害放电状态 包括稳态拉弧状态和短路状态。
[0080] 进一步地，臟参数估计模块利用递归最小二乘沼
巧行 估计过程参数，并且所述过程参数为：
[0081]
[0082] 进一步地，所述参数计算模块利用下面公式计算所述多个控制参数：
[009引式中，A(q)、B(q)、C(q)、Am(q)、Bm(q)为所述多个控制参数，q为前向移位算子， al. ? *ana、bl. ? .bnb、cl. ? .CneW及dl. ? *dn期为所述过程参数，，ami. ? .am釀、 bmi ? ? ? bninbm为预定参数。
[0093] 进一步地，所述控制模型为：
[0094]
[0095] 式中，A(q)、B (q)、C (q)、Am(q)、Bm(q)为所述多个控制参数，U。为预定状态，q为前 向移位算子，y(t)为实时反馈的所述放电状态，u(t)为所述控制信号。
[0096] 进一步地，抬刀周期利用如下公式计算：
[0097] T = u/k
[009引式中，T为所述抬刀周期，U为所述控制信号，k为抬刀周期控制系数。
[0099] 进一步地，所述系统还包括通讯模块，其与所述控制模块、被控对象连接W及放电 状态判别模块连接；
[0100] 所述放电状态判别模块还包括抬刀状态判断单元，其根据所述间隙电压和间隙电 流进行实时判断，得到抬刀状态，并在所述抬刀状态数目大于抬刀预定值时，生成并发送有 效抬刀信号给所述通讯模块；并且在所述有效抬刀信号生成时，所述放电状态判别模块将 其最后一次得到的所述放电状态传递给所述控制模块；
[0101] 所述通讯模块在接受到所述有效抬刀信号后，将所述控制模块最新计算得到的所 述抬刀周期传递给被控对象。
[0102] 优选地，如图4所示，当放电状态判别模块中的有效抬刀状态时，计数器No开始累 加计数。由于抬刀的时间远远长于采集卡进行一轮数据采集的时间，设定只当No=1时， 即采集卡第一轮数据采集后，通讯模块调用T并传送给被控对象邸M。
[0103] 进一步地，上述系统还包括，连接下位机的通讯模块，如图2所示。放电状态判别 模块和通讯模块是并行模块，程序开始运行后同时进行；当放电状态判别模块中的放电状 态被赋值成功W后（即有效抬刀信号生成时放电状态判别模块得到的最后一次得到的所 述放电状态），控制模块调用放电状态，计算得出抬刀周期T ;当放电状态判别模块中生成 的有效抬刀状态信号次数No=1被通讯模块检测到时，通讯模块开始调用控制模块计算出 的T，并传输给被控对象邸M，使其按照抬到周期T改变抬刀周期，实现自适应控制。
[0104] 被控对象和控制模块组成了系统内环，参数估计模块和参数计算模块组成了系统 外环。外环在线辨识过程参数，再按选定的设计方法计算出控制参数，输给内环的控制模 块，进而对被控对象（电火花加工过程）进行控制。
[0105] 本发明的系统的特点是必须对被控对象巧DM)的参数进行在线辨识估计，然后用 参数的估计值和基于最小方差与极点配置禪合的控制模型计算出控制模块的控制信号W 及T (抬刀周期），并据此对被控对象进行控制。经过多次地辨识和综合调节参数可W使系 统的性能指标趋于最优。
[0106] 综上，本发明的参数估计模块采用了递归的最小二乘法，控制模块采用了最小方 差和极点配置的禪合方法构建，根据加工过程中的放电状态，实时控制电极的抬刀周期，可 W极大地提高系统的稳定性和加工效率，并且使加工维持在有效加工阶段，保证了高效、稳 定的加工过程。
[0107] 另外上述系统的处理过程可W基于VC++平台，多线程运行，采用模块化编程，使 被控对象（电火花加工邸M)按照预测值改变抬刀周期，实现了对抬刀周期的自适应控制。
[010引 i：a渗数估计模块在线辨识的过程参数赫为矢量白=k.V.' Vr. . AJ