[发明专利]一种高折弯精度的折弯机数控系统

说明书

技术领域

本发明涉及折弯机中的一种控制系统，特别涉及一种高折弯精度的折弯机数控系统。

背景技术

折弯机折弯角度的控制系统是一个复杂的系统，它与折弯的板料的材质、板料的厚度、下模的角度、上模的油压力(一般是通过控制液位阀的开关角度)等多方面的因素有关。为了使用方便，一般折弯机电机配置的功率一般较大，在折弯过程中，容易形成“大马拉小车”的局面，不但造成电能的浪费，而且还容易折断板料。因此迫切需要电机根据板料的材质、板料的厚度、液位阀的开关角度、以及折弯的角度等多种因素来变速运行的，由于下模在下降运行中，人为就不可以控制了，所以常规的比例-积分-微分控制(PID控制)由于干扰能力差、参数调整复杂，并且属于“事后控制”，不能根据现场情况随时调整，难以满足控制的需要、难以确定精确的数学模型，因此常规控制算法难以满足高精加工的需要。

折弯机折弯角度的不确定性的估计方法有概率分布法、模糊估计法和最小二乘法等，但在工程实际应用中误差很大。

发明内容

针对现有折弯机中控制系统的缺陷，本发明提供了一种高折弯精度的折弯机数控系统。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施是：

一种高折弯精度的折弯机数控系统，包括连接在微型计算机上的操作面板、显示屏和伺服电机，微型计算机与伺服电机之间依次连接有预测模块、控制模块和电磁阀，控制模块通过预测模块的预测数据实现对伺服电机的控制，伺服电机上连接有光电解码器，光电解码器与微型计算机相连，微型计算机和操作面板之间通过输入模块相连，微型计算机和显示屏之间通过输出模块相连；

所述预测模块为模糊预测结合灰色集合理论形成的模糊-灰色预测模块；

所述显示屏为液晶显示屏。

本发明的有益效果：模糊-灰色预测方法不仅能较好地模拟建模数据样本，而且还能以较小的相对误差预测建模数据范围以外的其它数据点(即预测未来数据点)；模糊-灰色预测方法在建模中仅需要少量试验数据样本，可大大减少折弯试验的成本和工作量；控制系统能根据板料的材质、板料的厚度、液位阀的开关角度、以及折弯的角度等多种因素随时对电机进行变速，节省资源，提高产品质量。

附图说明

图1、本发明的连接方框图。

具体实施方式

一种高折弯精度的折弯机数控系统，包括连接在微型计算机上的操作面板、显示屏和伺服电机，微型计算机与伺服电机之间依次连接有预测模块、控制模块和电磁阀，控制模块通过预测模块的预测数据实现对伺服电机的控制，伺服电机上连接有光电解码器，光电解码器与微型计算机相连，微型计算机和操作面板之间通过输入模块相连，微型计算机和显示屏之间通过输出模块相连；所述预测模块为模糊预测结合灰色集合理论形成的模糊-灰色预测模块；所述显示屏为液晶显示屏。

本发明的工作原理：光电解码器将伺服电机中轴的位置和速度即时的反馈给微型计算机，操作面板通过输入模块将板厚、材质、进深度等数据传输给计算机，预测模块通过微型计算机中板厚、材质、进深度，电机的转速等数据即时预测，控制模块通过对预测模块的预测数据分析，通过电磁阀即时改变伺服电机的转速。

模糊-灰色预测模块的预测原理：折弯机折弯过程中，折弯机折弯角度的经验数学模型可表达为：

α_Z＝C_Z(ap)^x(f)^y    (1)

式中，ap为折弯上模下降的深度(mm)，f为进给量(mm/r)，x和y为指数，C_Z为系数。

对式(1)取对数，可得：log(α_Z)＝log(C_Z)+xlog(ap)+ylog(f)(2)

令：Y＝log(α_Z)，b₀＝log(C_Z)b₁＝x  X₁＝log(ap)b₂＝y  X₂＝log(f)，代入式(2)得线性模型：Y＝b₀+b₁X₁+b₂X₂(3)

定义式(3)对应的模糊形式为Y(X_p)＝A₀+A₁X_1p+A₂X_2p  (4)