铣床切削过程中的模糊模型[外文翻译].doc

附件C：译文


铣床切削过程中的模糊模型
Elena Agiiero, Cristina Rodriguez, J. Ram Alique and Salvador Ros

摘要 采用先前建模技术，已经获得了立铣床切削过程中的一种模糊模型[1]。该模型近似识别为“黑匣子”模型。建立该模型只需要构建I/O数据文件模式即可。当模型输入切削速度，进给速度，切削深度，刀具直径和工件硬度等参数后，工作在机床刀具上的三轴力传感器便能测出切削力的变化。我们运用大量的“如果…那么…”形式来描述模糊模型。根据常用的材料类型已经产生了五种模糊模型。输出误差和相对输出误差被作为衡量模糊模型的性能指标。
关键词 控制，建模，运用，刀具技术
1简介
尽管在先进的机床刀具控制系统的发展上做了相当多的研究，但这些系统目前没有，即使有的话也很少用于实践。从切削过程的特点能找到以下这些原因：
 切削过程非常复杂 机械加工过程的知识是有限的，来自传感器的数据又缺乏可靠性，机床刀具本身知识具有不确定性和不完全性，机械加工性能、原材料和机械加工条件的变动都会影响切削过程，测量与状态过程的联系具有不确定性（基于声音传感器的测量），这些因素使得切削过程很复杂。
 固定增益控制器与典型的PI(proportional integral)控制器和LMRC（linear model reference controller）控制器，当工艺参数（如切削深度，材料性能）变化时出现性能问题。
 MRAC (model reference adaptive controller)的性能会受到刀具跳动这种不可控制量以及噪声带来的偏差的影响。偏差问题可以过滤消除，但这种过滤降低了控制器的性能。
 在切削过程中，模型没有处理刀具磨损、震动、热影响、变形和表面光洁度等问题。一阶模型是最常用的，鉴于铣削过程动力学，表明一个更切实的模型应该更高阶。切削过程的特征指引我们考虑模糊逻辑作为工具，逼近铣床优化进程中控制器的发展问题。
当使用相对简单的过程，其控制实际上是由人类专家实施。设计模糊控制器的经典而又最简单的方法是从这些专家或其它来源获得信息，建立它的知识。另一方面，当一个更复杂的系统必须被控制，一个更复杂的方法是必需的，最好是