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激光金属沉积堆高闭环控制研究

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摘要

激光金属沉积(LMD)传统上多采用固定的工艺参数进行扫描堆积成形,每层的实际堆积高度一般是固定且不可控的。为提高成形稳定性和成形精度,补偿堆高误差,本文研究一种可实时变化工艺参数的堆高闭环控制系统。通过反馈实际堆高与设定期望层高之间的误差,控制实际堆高达到设定值。设计P和PI两种控制器,分别采用扫描速度和激光功率为输入参量来控制实际堆高。结果表明:变扫描速度控制优于变激光功率控制,最佳稳态波动范围可达±0.015mm;PI控制器可使总堆高达到期望值;当送粉速率发生突变时,P控制系统具有良好的鲁棒性;P控制器响应曲线与成形件剖面纹理显示的堆高变化一致。本文为堆高的可控和堆高误差补偿提供了新方法。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201744.0702004

作者单位:

    西安交通大学
    西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
    西安交通大学
    苏州大学机电工程学院
    苏州大学

引用该论文

石拓,卢秉恒,魏正英,周亮,石世. 激光金属沉积堆高闭环控制研究[J].中国激光,2017,44(7):0702004.