RU2752492C1 - Method and device for control of thermoelement - Google Patents
Method and device for control of thermoelement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752492C1 RU2752492C1 RU2020122281A RU2020122281A RU2752492C1 RU 2752492 C1 RU2752492 C1 RU 2752492C1 RU 2020122281 A RU2020122281 A RU 2020122281A RU 2020122281 A RU2020122281 A RU 2020122281A RU 2752492 C1 RU2752492 C1 RU 2752492C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- thermoelement
- cutting
- speed
- membership function
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области высокоскоростной обработки деталей на оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ), в частности к устройствам повышения производительности при механической обработке за счет управления охлаждения режущего инструмента.The invention relates to the field of high-speed processing of parts on equipment with numerical control (CNC), in particular to devices for increasing productivity during machining by controlling the cooling of the cutting tool.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство управления охлаждением резца [Патент РФ №2586189, кл. B23Q 11/14, 2006 (аналог)].The closest to the invention in technical essence is a device for controlling the cooling of the cutter [RF Patent No. 2586189, cl.
Недостатком данного устройства являются отсутствие блока преобразования тока в напряжение и то, что нечеткая модель имеет треугольные функции принадлежности у выходной переменной, что увеличивает число выполняемых арифметических операций при дефаззифкации и снижает быстродействие устройства.The disadvantages of this device are the absence of a current-to-voltage conversion unit and the fact that the fuzzy model has triangular membership functions for the output variable, which increases the number of arithmetic operations performed during defuzzification and reduces the speed of the device.
Известно устройство охлаждения режущего инструмента для повышения точности при обработке деталей на оборудовании с ЧПУ [Патент РФ №2486992, кл. В23В 1/00, 2006 (прототип)].Known cooling device for cutting tools to improve accuracy when processing parts on equipment with CNC [RF Patent No. 2486992, cl. В23В 1/00, 2006 (prototype)].
Недостатком данного устройства является конструкционная особенность, заключающаяся в том, что на выходе устройства формируется напряжение, в то время как управляемое устройство регулируется силой тока, т.е. в нем не представлена схема преобразования тока в напряжение.The disadvantage of this device is the structural feature, which consists in the fact that a voltage is generated at the output of the device, while the controlled device is regulated by the current strength, i.e. it does not provide a current-to-voltage conversion circuit.
Известен способ охлаждения режущей части инструмента [Патент РФ №1255384, кл. B23Q 11/10, 2006 (аналог)].A known method of cooling the cutting part of the tool [RF Patent №1255384, class.
Недостатком данного способа является применение инструмента сложной конструкции с внутренними полостями для смазочной жидкости.The disadvantage of this method is the use of a complex design tool with internal cavities for the lubricating fluid.
Известен способ охлаждения режущего инструмента для повышения точности при обработке деталей на оборудовании с ЧПУ [Патента РФ №2486992, кл. В23В 1/00, 2006 (прототип)].A known method of cooling the cutting tool to improve accuracy when processing parts on equipment with CNC [RF Patent No. 2486992, cl. В23В 1/00, 2006 (prototype)].
Недостатком данного способа является то, что в нем не предусмотрено преобразование сигнала силы тока в напряжение, передаваемого к генератору постоянного тока.The disadvantage of this method is that it does not provide for the conversion of the current signal into the voltage transmitted to the DC generator.
Технической задачей изобретения является повышение быстродействия процесса управления термоэлементом и увеличение скорости обработки деталей на станках с ЧПУ.The technical objective of the invention is to increase the speed of the thermoelement control process and increase the speed of processing parts on CNC machines.
Поставленная задача решается тем, что в известное устройство, включающее термоэлемент Пельтье, державку, режущую пластину, деталь, переднюю бабку и заднюю бабку, компьютер, датчик скорости подачи изделия, датчик скорости резания, введены короб со сплавом Розе, источник питания, датчик температуры в зоне резания, программируемая логическая интегральная схема, содержащая блок расчета силы тока и блок преобразования тока в напряжение, генератор постоянного тока, содержащий резистор, биполярный транзистор, операционный усилитель, потенциометр.The problem is solved by the fact that a box with Rose alloy, a power source, a temperature sensor in cutting zone, programmable logic integrated circuit containing a unit for calculating the current strength and a unit for converting current into voltage, a DC generator containing a resistor, a bipolar transistor, an operational amplifier, a potentiometer.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема устройства формирования управляющих сигналов для управления термоэлементом, на фиг. 2-4 изображены входные функции принадлежности, имеющие по три терма, на фиг. 5 изображена выходная функция принадлежности, состоящая из 11 синглтонных функций.The essence of the invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a diagram of a device for generating control signals for controlling a thermoelement; FIG. 2-4 show the input membership functions, each having three terms, FIG. 5 shows the output membership function, consisting of 11 singleton functions.
Устройство управления термоэлементом содержит датчик температуры в зоне резания 1, датчик скорости подачи изделия 2, датчик скорости резания 3, деталь 4, заднюю бабку 5, переднюю бабку 6, режущую пластину 7, короб со сплавом Розе 8, термоэлемент Пельтье 9, державка 10, источник питания 11, генератор постоянного тока 12, содержащий резистор 13, биполярный транзистор 14, операционный усилитель 15, потенциометр 16, программируемую логическую интегральную схему 17, состоящую из блока преобразования тока в напряжение 18 и блока расчета силы тока 19, компьютер 20.The thermoelement control device contains a temperature sensor in the
Связи в устройстве управления термоэлементом расположены следующим образом: датчик температуры в зоне резания 1 соединен с первым входом блока расчета силы тока 19, датчик скорости подачи изделия 2 соединен со вторым входом блока расчета силы тока 19, датчик скорости резания 3 соединен с третьим входом блока расчета силы тока 19, выход блока расчета силы тока 19 соединен с входом блоком преобразования тока в напряжение 18, выход блока преобразования тока в напряжение соединен с первым выводом потенциометра 16, второй вывод потенциометра 16 соединен с общим проводом, третий вывод потенциометра 16 соединен с неинвентирующим входом операционного усилителя 15, выход операционного усилителя соединен с базой биполярного транзистора 14, эммитер биполярного транзистора 14 соединен с первым выводом резистора 13 и положительным полюсом источника питания 11, второй вывод резистора 13 соединен с инвентирующим входом операционного усилителя 15, коллектор биполярного транзистора 14 соединен с первым выводом термоэлемента Пельтье 9, второй вывод термоэлемента Пельтье 9 соединен с отрицательным полюсом источника питания 11, термоэлемент Пельтье 9 установлен на коробе со сплавом Розе 8, короб со сплавом Розе 8 закреплен в державке 10, режущая пластина 7 установлена в державке 10, деталь 4 закреплена в передней бабке 6 и задней бабке 5, компьютер 20 соединен с программируемой логической интегральной схемой 17.The connections in the thermoelement control device are arranged as follows: the temperature sensor in the
Устройство управления термоэлементом работает следующим образом. При вращении детали 4, установленной в передней бабке 6 и задней бабке 5, и прохождении по поверхности детали режущей пластины 7 в зоне резания происходит нагрев режущей части режущей пластины 7 и поверхности детали 4, вследствие чего происходят температурные деформации, которые приводят к износу режущей части режущей пластины 7.The thermoelement control device operates as follows. When the part 4, installed in the
Для устранения температурных деформаций предлагается устройство управления термоэлементом, основанное на применении термоэлектрического эффекта Пельтье. До начала работы с компьютера 20 в ПЛИС 17 задаются значения, описывающие входные функции принадлежности. В реальном времени блок расчета силы тока 19 получает данные с датчика температуры в зоне резания 1, датчика скорости подачи изделия 2 и датчика скорости резания 3. Затем, на основе нечетких правил управления, формирует значение тока на выходе блока расчета силы тока 19 по способу, изложенному ниже. При изменении данных с датчиков 1, 2, 3 блок расчета силы тока 19 изменяет рассчитанное значение силы тока. Далее значение силы тока подается на вход блока преобразования тока в напряжение 18, который преобразует значение тока в выходное напряжение в зависимости от нечетких правил. Рассчитанное значение напряжения подается на генератор постоянного тока 12, который преобразует напряжение в ток и подает его на термоэлемент Пельтье 9. Значение тока, переданное с генератора постоянного тока 12 на термоэлемент Пельтье 9, изменяет интенсивность охлаждения холодной стороны термоэлемента Пельтье 9, который соединен с коробом со сплавом Розе 8. Чем больше термоэлемент Пельтье 9 охлаждает короб со сплавом Розе 8, тем быстрее отводится тепло из зоны резания через короб со сплавом Розе и тем быстрее охлаждается режущая пластина 7. В дальнейшем, если данные с датчиков 1, 2, 3 изменяются, то вышеописанный процесс циклически повторяется.To eliminate temperature deformations, a thermoelement control device based on the use of the Peltier thermoelectric effect is proposed. Before starting work from the
Способ управления термоэлементом реализует расчет силы тока в блоке расчета силы тока 19, подаваемого на термоэлемент Пельтье 9.The method for controlling the thermoelement realizes the calculation of the current strength in the block for calculating the
Сила тока рассчитывается согласно способу из прототипа [Патент РФ №2486992, кл. В23В 1/00, 2006 (прототип)], но в отличии от предложенного способа в прототипе, в предлагаемом способе выходные функции принадлежности расчета силы тока представляют собой синглтонные функции, что повышает скорость расчета, а следовательно и быстродействие устройства.The current strength is calculated according to the method from the prototype [RF Patent No. 2486992, cl. В23В 1/00, 2006 (prototype)], but unlike the proposed method in the prototype, in the proposed method the output membership functions for calculating the current are singleton functions, which increases the speed of calculation, and therefore the speed of the device.
Первым шагом способа является формирование функций принадлежности для входных переменных. Функции принадлежности входных переменных представляют собой треугольные функции принадлежности, состоящие из трех термов, и изображены на фигурах 2-4.The first step of the method is the formation of membership functions for the input variables. The membership functions of the input variables are triangular membership functions, consisting of three terms, and are shown in Figures 2-4.
где t - численные значения температуры режущей части резца 16;where t are the numerical values of the temperature of the cutting part of the
i - число функций принадлежности;i is the number of membership functions;
μ(t1) → [0,1] - соответствующие величинам температуры значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1);μ (t 1 ) → [0,1] - the values of the membership function corresponding to the temperature values (from the interval from 0 to 1);
S - численные значения подачи режущего инструмента;S - numerical values of the cutting tool feed;
μ(S1) → [0,1] - соответствующие величинам подачи режущего инструмента значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1);μ (S 1 ) → [0,1] - values of the membership function corresponding to the feed values of the cutting tool (from the interval from 0 to 1);
v - численные значения скорости резания;v - numerical values of cutting speed;
μ(v1) - соответствующие величинам скорости резания значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1).μ (v 1 ) - values of the membership function corresponding to the values of the cutting speed (from the interval from 0 to 1).
Вторым шагом способа является этап фаззификации. В зависимости от текущего параметра t, полученного от датчика температуры в зоне резания 1, текущего значения параметра S, полученные от датчика скорости подачи изделия 2, текущего значения скорости резания v, полученные от датчика скорости резания 3, формируется фаззифицированный вектор значений для каждого терма функции принадлежности t', S' и v' где текущее значение t является аргументом μ(t), а текущее значение скорости подачи изделия S является аргументом μ(S), а текущее значение скорости обработки изделия v является аргументом μ(v), позволяя найти количественное значение из интервала [0,1] для t'=μ(t); S'=μ(S) и v'=μ(v). Этап фаззификации считается законченным, когда найдутся t', S' и v' для трех термов функций принадлежности входных величин Т, S и V:The second step of the method is the fuzzification step. Depending on the current parameter t received from the temperature sensor in the
Параметр t't рассчитывается по следующей формуле:The t ' t parameter is calculated using the following formula:
где t'i - текущее значение параметра температуры;where t ' i is the current value of the temperature parameter;
а, b, с - точки, описывающие треугольную функцию принадлежности.a, b, c - points describing the triangular membership function.
Параметры S'i и v'i рассчитываются аналогично.The parameters S ' i and v' i are calculated in the same way.
Третьим шагом способа является расчет степени предпосылок нечетких правил и их степеней активации, причем нечеткие правила задаются видом:The third step of the method is to calculate the degree of prerequisites of fuzzy rules and their degrees of activation, and the fuzzy rules are set by the form:
НП1: Если t есть t1, v есть v1, S есть S1, то I есть I1,NP1: If t is t 1 , v is v 1 , S is S 1 , then I is I 1 ,
НП2: Если t есть t1, v есть v1, S есть S2, то I есть I2;NP2: If t is t 1 , v is v 1 , S is S 2 , then I is I 2 ;
НП3: Если t есть t1, v есть v1, S есть S3, то I есть I3,NP3: If t is t 1 , v is v 1 , S is S 3 , then I is I 3 ,
НП4: Если t есть t1, v есть v2, S есть S1, то I есть I2;NP4: If t is t 1 , v is v 2 , S is S 1 , then I is I 2 ;
НП3: Если t есть t1, v есть v2, S есть S2, то I есть I3;NP3: If t is t 1 , v is v 2 , S is S 2 , then I is I 3 ;
НП6: Если t есть t1, v есть v2, S есть S3, то I есть I4,NP6: If t is t 1 , v is v 2 , S is S 3 , then I is I 4 ,
НП7: Если t есть t1, v есть v3, S есть S1, то I есть I5;NP7: If t is t 1 , v is v 3 , S is S 1 , then I is I 5 ;
НП8: Если t есть t1, v есть v3, S есть S2, то I есть I4;NP8: If t is t 1 , v is v 3 , S is S 2 , then I is I 4 ;
НП9: Если t есть t1, v есть v3, S есть S3, то I есть I5,NP9: If t is t 1 , v is v 3 , S is S 3 , then I is I 5 ,
НП10: Если t есть t2, v есть v1, S есть S1, то I есть I4;NP10: If t is t 2 , v is v 1 , S is S 1 , then I is I 4 ;
НП11: Если t есть t2, v есть v1, S есть S2, то I есть I5;NP11: If t is t 2 , v is v 1 , S is S 2 , then I is I 5 ;
НП12: Если t есть t2, v есть v1, S есть S3, то I есть I6,NP12: If t is t 2 , v is v 1 , S is S 3 , then I is I 6 ,
НП13: Если t есть t2, v есть v2, S есть S1, то I есть I5;NP13: If t is t 2 , v is v 2 , S is S 1 , then I is I 5 ;
НП14: Если t есть t2, v есть v2, S есть S2, то I есть I6,NP14: If t is t 2 , v is v 2 , S is S 2 , then I is I 6 ,
НП15: Если t есть t2, v есть v2, S есть S3, то I есть I7;NS15: If t is t 2 , v is v 2 , S is S 3 , then I is I 7 ;
НП16: Если t есть t2, v есть v3, S есть S1, то I есть I6;NP16: If t is t 2 , v is v 3 , S is S 1 , then I is I 6 ;
НП17: Если t есть t2, v есть v3, S есть S2, то I есть I7;NP17: If t is t 2 , v is v 3 , S is S 2 , then I is I 7 ;
НП18: Если t есть t2, v есть v3, S есть S3, то I есть I8;NP18: If t is t 2 , v is v 3 , S is S 3 , then I is I 8 ;
НП19: Если t есть t3, v есть v1, S есть S1, то I есть I7;NP19: If t is t 3 , v is v 1 , S is S 1 , then I is I 7 ;
НП20: Если t есть t3, v есть v1, S есть S2, то I есть I8,NP20: If t is t 3 , v is v 1 , S is S 2 , then I is I 8 ,
НП21: Если t есть t3, v есть v1, S есть S3, то I есть I9,NP21: If t is t 3 , v is v 1 , S is S 3 , then I is I 9 ,
НП22: Если t есть t3, v есть v2, S есть S1, то I есть I8,NP22: If t is t 3 , v is v 2 , S is S 1 , then I is I 8 ,
НП23: Если t есть t3, v есть v2, S есть S2, то I есть I9,NS23: If t is t 3 , v is v 2 , S is S 2 , then I is I 9 ,
НП24: Если t есть t3, v есть v2, S есть S3, то I есть 110;NS24: If t is t 3 , v is v 2 , S is S 3 , then I is 1 10 ;
НП25: Если t есть t3, v есть v3, S есть S1, то I есть I9;NS25: If t is t 3 , v is v 3 , S is S 1 , then I is I 9 ;
НП26: Если t есть t3, v есть v3, S есть S2, то I есть I10;NP26: If t is t 3 , v is v 3 , S is S 2 , then I is I 10 ;
НП27: Если t есть t3, v есть v3, S есть S3, то I есть I11,NP27: If t is t 3 , v is v 3 , S is S 3 , then I is I 11 ,
где t - температура (°С): значение, полученное от датчика температуры в зоне резания 1 (значение по оси абсцисс фиг. 2);where t is the temperature (° C): the value obtained from the temperature sensor in the cutting zone 1 (value on the abscissa of Fig. 2);
t1 - первая функция принадлежности (первый треугольник t1, фиг. 2);t 1 - the first membership function (the first triangle t 1 , Fig. 2);
t2 - вторая функция принадлежности (второй треугольник t2, фиг. 2);t 2 - the second membership function (second triangle t 2 , Fig. 2);
t3 - третья функция принадлежности (третий треугольник t3, фиг. 2);t 3 - the third membership function (third triangle t 3 , Fig. 2);
v - скорость резания (об/мин): значение, полученное от датчика скорости подачи изделия 3 (значение по оси абсцисс фиг. 3);v - cutting speed (rpm): the value obtained from the product feed rate sensor 3 (value on the abscissa of Fig. 3);
v1 - первая функция принадлежности (первый треугольник v1, фиг. 3);v 1 - the first membership function (the first triangle v 1 , Fig. 3);
v2 - вторая функция принадлежности (второй треугольник v2, фиг. 3);v 2 - the second membership function (second triangle v 2 , Fig. 3);
v3 - третья функция принадлежности (третий треугольник v5, фиг. 3);v 3 - the third membership function (third triangle v 5 , Fig. 3);
S - скорость подачи изделия (мм/об): значение, полученное от датчика скорости подачи изделия 2 (значение по оси абсцисс фиг. 4);S is the product feed rate (mm / rev): the value obtained from the product feed rate sensor 2 (value on the abscissa of Fig. 4);
S1 - первая функция принадлежности (первый треугольник S1, фиг. 4);S 1 - the first membership function (the first triangle S 1 , Fig. 4);
S2 - вторая функция принадлежности (второй треугольник S2, фиг. 4);S 2 - the second membership function (second triangle S 2 , Fig. 4);
S3 - третья функция принадлежности (третий треугольник S3, фиг. 4);S 3 - the third membership function (third triangle S 3 , Fig. 4);
I - значение выходной переменной в заключениях нечеткого вывода.I is the value of the output variable in the conclusions of the fuzzy inference.
В устройстве управления термоэлементом включены двадцать семь нечетких правил, которые сведены в таблицу 1.The thermoelement control device includes twenty-seven fuzzy rules, which are summarized in Table 1.
С учетом таблицы 1 рассчитываются степени предпосылок нечетких правил по формулам:Taking into account table 1, the degrees of prerequisites of fuzzy rules are calculated using the formulas:
После расчета степеней предпосылок нечетких правил вычисляются их степени активации по формуле 5:After calculating the degrees of prerequisites of fuzzy rules, their degrees of activation are calculated using formula 5:
На четвертом шаге способа производится расчет тока в блоке расчета силы тока 19, передаваемого на термоэлемент Пельтье 9 посредством генератора постоянного тока 12:At the fourth step of the method, the current is calculated in the block for calculating the
где Mi - метки функций принадлежности (значение по оси абсцисс, фиг. 5), при этом t=1…n, n=11 - число выходных синглтонных функций принадлежности.where M i - labels of membership functions (value on the abscissa, Fig. 5), while t = 1 ... n, n = 11 is the number of output singleton membership functions.
На пятом шаге способа в блоке преобразования тока в напряжение 18 осуществляется преобразование величины тока If, полученной в блоке расчета силы тока 19 и рассчитанной по формуле 6, в напряжение Uf, подаваемое на генератор постоянного тока 12. Преобразование полученного результата величины тока If в сигнал напряжения Uf осуществляется по формуле:At the fifth step of the method, in the current-to-
где Uf - сигнал напряжения, передаваемый на потенциометр 16 (В);where U f is the voltage signal transmitted to the potentiometer 16 (V);
Umin - минимальное значение напряжения (В);U min - minimum voltage value (V);
Umax - максимальное значение напряжения (В) (данные значения находятся в руководстве пользователя по эксплуатации конкретной ПЛИС);U max is the maximum voltage value (V) (these values are in the user manual for the specific FPGA);
Imax - максимальное значение тока (мА);I max - maximum current value (mA);
Imin - минимальное значение тока (мА) (Imin=M1, Imax=М11).I min - the minimum value of the current (mA) (I min = M 1 , I max = M 11 ).
В качестве примера разберем управление температурным режимом в зоне резания, то есть расчет напряжения, подаваемого от блока 19 на генератор постоянного тока 12 в зависимости от данных с датчиков 1, 2, 3 с целью охлаждения короба со плавом Розе 8 и отвода температуры от режущей пластины 7.As an example, let us analyze the temperature control in the cutting zone, that is, the calculation of the voltage supplied from the
Шаг 1. На первом шаге формируются входные и выходная функция принадлежности. Графики функций принадлежности представлены на фигурах 2-5.
Пусть входные функции принадлежности с помощью компьютера 20 в программируемую логическую интегральную схему 17 заданы следующим образом. Термы функции принадлежности температуры в зоне резания (фиг. 2) представлены в виде треугольника и равны t1=[400, 420, 440], t2=[420, 440, 460], t3=[440, 460, 480], данные указаны в градусах Цельсия. Термы функции принадлежности скорости резания в зоне резания (фиг. 3) представлены в виде треугольника и равны v1=[300, 350, 400], v2=[350, 400, 450], v3=[400, 450, 500], данные указаны в оборотах в минуту. Термы функции принадлежности скорости подачи изделия в зоне резания (фиг. 4) представлены в виде треугольника и равны S1=[0.2, 0.25, 0.3], S2=[0.25, 0.3, 0.35], S3=[0.3, 0.35, 0.4], данные указаны в миллиметрах на оборот.Let the input membership functions using the
Выходная функция принадлежности представлена в виде синглтонной функции, состоящей из 11 меток. Предположим, что метки заданы следующим образом M1=0.01, М2=0.04, М3=0.07, М4=0.1, М5=0.13, М6=0.16, М7=0.19, М8=0.21, М9=0.24, М10=0.27, М11=0.3.The output membership function is represented as a singleton function consisting of 11 labels. Suppose that the labels are set as follows M 1 = 0.01, M 2 = 0.04, M 3 = 0.07, M 4 = 0.1, M 5 = 0.13, M 6 = 0.16, M 7 = 0.19, M 8 = 0.21, M 9 = 0.24, M 10 = 0.27, M 11 = 0.3.
Шаг 2. При поступлении данных текущей температуры в зоне резания детали 4 получаемой с датчика температуры в зоне резания t, текущей скорости резания в зоне резания v с датчика скорости резания 3, текущей скорости подачи детали в зоне резания S с датчика скорости подачи изделия 2 производится расчет управляющего воздействия согласно нечетким правилам управления. Например, если t=415°С, v=475 об/мин, S=0.32 мм/об, то вектор фаззификации значения терма для каждой входной функции принадлежности t', S' и v', рассчитанных по формулам 2 и 3, будут иметь значения:
Значения равные нулю далее в расчетах не участвуют.Values equal to zero are not further included in the calculations.
Шаг 3. На основе нечетких правил рассчитываются степени предпосылок нечетких правил. С помощью операции «И» нечеткой логики выбирается минимальное значение из термов входных переменных по формуле 4:
После расчета степеней предпосылок нечетких правил производится расчет их степеней активации по формуле 5:After calculating the degrees of prerequisites for fuzzy rules, their degrees of activation are calculated using formula 5:
Шаг 4. Производится расчет значения тока в блоке 19, передаваемого на термоэлемент Пельтье 9 посредством генератора постоянного тока 12 по формуле 6:Step 4. The calculation of the current value in
Шаг 5. В блоке преобразования тока в напряжение 18 по формуле 7 осуществляется преобразование величины тока If, полученной в блоке расчета силы тока 19 и рассчитанной по формуле 6, в напряжение Uf, подаваемое на генератор постоянного тока 12. Imin=0 мА, Imax=330 мА, основываясь на характеристиках используемого термоэлемента Пельтье 9. Umax=2.9 В, Umin=0,4 В, эти значения находятся в руководстве пользователя по эксплуатации ПЛИС [стр. 77-78, табл. 10.2, столбцы 6 и 7, https://www.xilinx.com/support/documentation/boards_and_kits/ug230.pdf]. В устройстве управления термоэлементом используется ПЛИС Spartan-3E.
Предложенный способ в зависимости от нечетких правил осуществляет расчет напряжения, преобразуемое генератором тока 12 в силу тока для управления интенсивностью охлаждения термоэлемента 9 с целью отвода тепла от режущей пластины 7 через короб со сплавом Розе 8.The proposed method, depending on the fuzzy rules, calculates the voltage that is converted by the
Claims (50)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122281A RU2752492C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Method and device for control of thermoelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122281A RU2752492C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Method and device for control of thermoelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752492C1 true RU2752492C1 (en) | 2021-07-28 |
Family
ID=77226182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020122281A RU2752492C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Method and device for control of thermoelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752492C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101797704A (en) * | 2009-12-31 | 2010-08-11 | 重庆大学 | Method for thermal deformation error compensation of digital control gear hobbing machine |
RU2470757C2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Cutting tool cooler |
RU2486992C2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools |
RU181447U1 (en) * | 2017-10-09 | 2018-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
RU182798U1 (en) * | 2017-10-09 | 2018-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
-
2020
- 2020-07-06 RU RU2020122281A patent/RU2752492C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101797704A (en) * | 2009-12-31 | 2010-08-11 | 重庆大学 | Method for thermal deformation error compensation of digital control gear hobbing machine |
RU2470757C2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Cutting tool cooler |
RU2486992C2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools |
RU181447U1 (en) * | 2017-10-09 | 2018-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
RU182798U1 (en) * | 2017-10-09 | 2018-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4409659A (en) | Programmable power supply for ultrasonic applications | |
US20130126483A1 (en) | Controlled weld pool volume control of welding processes | |
Bobyr et al. | Simulation of control of temperature mode in cutting area on the basis of fuzzy logic | |
RU2752492C1 (en) | Method and device for control of thermoelement | |
Kovac et al. | Multi-output fuzzy inference system for modeling cutting temperature and tool life in face milling | |
JP7053518B2 (en) | Cutting fluid amount adjustment device and cutting fluid amount adjustment system | |
RU2486992C2 (en) | Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools | |
Tanikić et al. | Application of response surface methodology and fuzzy logic based system for determining metal cutting temperature | |
CN106970591A (en) | The cooling body of machinery | |
Phillips et al. | Optimization in tool engineering using geometric programming | |
Larshin et al. | Gear grinding system adapting to higher CNC grinder throughput | |
RU2586189C2 (en) | Method and device for controlling cutter cooling | |
CN110722399B (en) | Numerical controller | |
Bhagat et al. | LabVIEW based tool condition monitoring and control for CNC lathe based on parameter analysis | |
Vasanth et al. | Implementation and performance analysis of combined SOD and PWM control in diode based laser beam machining process on leather specimen | |
Asiltürk et al. | Intelligent adaptive control and monitoring of band sawing using a neural-fuzzy system | |
RU2676114C1 (en) | Device and method of temperature control in cutting zone | |
Bobyr et al. | Fuzzy Logic Model of Device for Generating Control Signals | |
JP2003208205A (en) | Numerical controller | |
Ahamed et al. | Fuzzy logic controller design for intelligent drilling system | |
RU2010143053A (en) | METHOD AND DEVICE OF CONTROL OF FEED DURING TURNING OF PARTS ON CNC EQUIPMENT | |
RU2018117316A (en) | Method and device of a fuzzy controller for controlling a thermocouple when processing products on CNC equipment | |
Ba et al. | Using support vector regression and non-dominated sorting genetic algorithm in multi-objective optimization of milling of S50C steel under MQL condition | |
KR102676632B1 (en) | Construction Method of tool wear estimation model based on change rate in tool wear | |
Swic et al. | A method for increasing economic effectiveness of low rigidity shafts |