更新时间:2008-9-1 15:59:43 文章来源:互联网 点击:
(1) 论坛
再将温度引起的热应力和外力(如边界条件)之和作为力载荷施加到物体,求得总变形量。得出每一阶段的误差之后,可以建立误差反馈系统。误差反馈系统属闭环控制系统。它的一个主要内容是变形传递函数的研究。在三维笛卡尔坐标下,由计算得到的变形前和变形后的误差可以表示为:
e(x,y,z)=p理想(x,y,z)-p实际(x,y,z)
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(2)
如果用Δd(x,y,z)表示实际整体形状的变化矩阵,g(x,y,z)表示控制矩阵,则整个过程的反馈控制可以描述为: 此篇文章来自中国
Δd(x,y,z)=g(x,y,z) e (x,y,z) 论坛
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e(x,y,z)是每个过程的代数和,即,如果不考虑CAD造型过程的误差,且e1(x,y,z),e2(x,y,z),e3(x,y,z)分别表示RP原型制造的误差、转换工艺过程的误差和金属浇注过程的变形量,则 中国热模网首发
e(x,y,z)=e1(x,y,z) e2(x,y,z) e3(x,y,z) 此篇文章来自中国
(4)
现在的问题就是,设置适当的g(x,y,z),使Δd(x,y,z)能够很快地收敛到小于某个误差允许的范围δ,即满足:
Δd(x,y,z)<δ 论坛
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g(x,y,z)体现出我们对整个变形过程的理解,它必须实时的反映产品变形和CAD模型变形的耦合关系。而且还要随变形边界条件和材料参数的变化而变化。
由于整个过程是一个多变量、多输入的复杂三维非线性闭环控制系统,各个变量之间可能存在耦合关系,因此,影响g(x,y,z)的因素很多,很难用统一的数学公式描述,因此,作者提出应用神经网络的方法,训练g(x,y,z),使Δd(x,y,z)达到要求。
神经网络具有通过小的嵌入系统能处理大容量的信息的优点,利用BP神经网络方法,可以把此复杂三维非线形闭环控制系统的结构作图6描述。
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图6 三维非线性闭环控制系统结构
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利用神经网络具有自学习的优点,可以大大减少误差反馈问题对工艺数据的需求,并且便于系统的扩展。而且由于闭环系统对误差的校正作用,可能会导致系统的不稳定。采用神经网络的自适应、自学习方法,可以提高系统的鲁棒性。
6、结论
RP技术是一个正在快速发展的新兴制造技术,RP和RT技术相结合的集成系统是当今利用RP技术制造功能性零件的主要方法,提高此快速柔性系统的精度是当今急迫解决的问题。本文分析了影响此柔性制造系统中产品精度的因素,提出了用非线性有限元分析三个主要成型阶段的精度,采用模式识别理论、误差理论、神经网络方法处理误差反馈问题,进行误差补偿修正和加工精度的预报,提高最终产品质量的方法。
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参考文献
1 Paul F.Jacobc. Stereolithography and RP&M Technologies: from Rapid Prototyping to Rapid Tooling. Second edition.SME, 1996.