模糊控制技術(shù)是在應用模糊集合理論、模糊語言變量及模糊邏輯推理技術(shù)的基本基礎上發(fā)展起來的先進計算機控制技術(shù),通過輸入少量參數(shù),模糊控制系統(tǒng)即可自動選擇最優(yōu)參數(shù),自動監(jiān)控加工過程,實現(xiàn)自動化、最優(yōu)化控制。此外,將自適應和學習能力引入模糊控制系統(tǒng),可實現(xiàn)對模糊控制規(guī)則、隸屬函數(shù)和模糊量化在控制中的自動調(diào)整和完善。
一般模糊控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng),其模糊控制器是整個系統(tǒng)的核心,實際上是一臺PC機或單片機,能夠根據(jù)預先建立的評議規(guī)則知識庫,經(jīng)過模糊推理得出控制決策,從而完成對被控對象的控制任務。對于電火花加工過程控制,雖然傳統(tǒng)的經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論至今都無法完全勝任,但是經(jīng)驗豐富的熟練操作工人卻能將這一過程控制得較好。人工經(jīng)驗控制的實現(xiàn)過程可用圖所示的人機系統(tǒng)框圖來描述。兩者不僅結(jié)構(gòu)一致,而且模糊控制器的輸入要求及推理過程也與人腦十分相似,都是通過對模糊信息的識別、判斷和推理來實現(xiàn)控制功能的。因此在理論上模糊控制系統(tǒng)能夠在電火花加工過程控制中實現(xiàn)與操作者相同的控制效果。
目前我國數(shù)控電火花成形加工機床幾乎都應用了模糊控制技術(shù)。用模糊控制理論可以起到替代一個熟練機床操作人員的作用。即對檢測到的間隙放電狀態(tài)進行模糊推理,以識別加工是否高效、穩(wěn)定,由此確定下階段新的加工參數(shù),來實現(xiàn)加工過程的最優(yōu)化。采用該技術(shù)一般能提高加工速度20%~30%,特別對深槽、筋肋、多腔、多件加工以及加工中截面積變化較大的零件加工效果更為顯著,如果同時配合高速抬刀(≥5m/min)則能夠獲得更高的加工效率和解決深徑比更大、形狀更復雜的加工難題。同時也是減小電極損耗、降低加工表面粗糙度值的有效途徑,這是因為有模糊控制時加工的穩(wěn)定性好,間隙放電均勻,得到的工件表面一致性好,所以平均表面粗糙度值Ra就比較低,電極的損耗率極小。