本发明专利技术公开了一种基于模糊控制的激光焊机温控方法，包括：持续获取激光焊机内部冷板的温度参数及激光焊机的出光参数；将首次获取的温度参数和出光参数作为模糊控制器的输入，输出第一温控策略；基于第一温控策略调控用于与激光焊机内部换热的冷媒流量后，PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节阀门开度的第二温控策略。本发明专利技术通过在激光焊机启动的初始阶段输出第一温控策略以实现系统温度的快速调节，有效防止出现过高的温度波动后，PID控制器持续生成用于调节阀门开度的第二温控策略，实现了系统温度的精确调节，进一步提高温控效果，解决了传统的激光焊机温控方法存在的无法适应功率突变、温控效果差的问题。温控效果差的问题。温控效果差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊控制的激光焊机温控方法、系统及其装置
[0001]本专利技术涉及激光焊机
，具体涉及一种基于模糊控制的激光焊机温控方法、系统及其装置。
技术介绍
[0002]激光焊接机，又常称为激光焊机、镭射焊机，是材料加工激光焊接时用的机器。其工作原理为：利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。作为一种新型的焊接方式，其主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，同时具有深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化的优点。
[0003]而手持焊接机在满功率开机时，1秒内热功率由0变化到4000W，关机时热功率瞬间由4000W变化到0，功率存在大的突变。如果在开机几秒内不能把热量带走，就会造成光学器件超温甚至损坏。但是，传统的激光焊机温控方法使用PID调节温度，很难实现功率剧烈变化时的调节，很难实现有滞后性系统的调节，同时，传统的激光焊机温控方法通常使用水作为换热媒介，水由于比热容较大，热的缓冲作用较强，温度波动较小，控制要求低，但是换热效率慢，无法满足上述热功率突变的客观需求。
[0004]综上所述，传统的激光焊机温控方法存在无法适应功率突变、温控效果差的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种基于模糊控制的激光焊机温控方法，通过改进数据采集、数据处理及控制策略，解决了传统的激光焊机温控方法存在的无法适应功率突变、温控效果差的问题。
[0006]为解决以上问题，本专利技术的技术方案为采用一种基于模糊控制的激光焊机温控方法，包括：持续获取激光焊机内部冷板的温度参数及激光焊机的出光参数；将首次获取的所述温度参数和所述出光参数作为模糊控制器的输入，输出第一温控策略；基于第一温控策略调控用于与激光焊机内部换热的冷媒流量后，PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节阀门开度的第二温控策略，其中，调节阀门开度用于微调所述冷媒流量。
[0007]可选地，所述阀门被配置为包括主阀门和辅阀门时，所述冷板与主阀门、外部换热装置、压缩机构成主温控回路；所述冷板与辅阀门、压缩机构成辅温控回路；其中，所述主温控回路中经过外部换热装置降温的冷媒与所述辅温控回路中未降温的冷媒，在外部换热装置与压缩机之间的通路中混合。
[0008]可选地，在阀门被配置为包括主阀门和辅阀门的情况下，生成所述第二温控策略的方法包括：PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调
节主阀门开度的控制信号；PID控制器基于冷板两端的冷媒的温度差值生成用于调节辅阀门开度的控制信号。
[0009]可选地，输出第一温控策略的方法包括：所述模糊控制器将所述温度参数和所述出光参数模糊化后，生成模糊集合数据；基于所述模糊集合数据在模糊控制规则表调用对应的模糊控制规则；将所述模糊控制规则解模糊后生成所述第一温控策略。
[0010]可选地，所述第一温控策略被配置为包括：压缩机频率参数与阀门开度，从而调控冷媒流量。
[0011]可选地，所述激光焊机温控方法还包括：在首次获取的所述温度参数低于最佳工作温度区间时，启动冷板一侧的电辅热装置，加热冷板远离所述电辅热装置的另一侧的激光元器件，直至当前时刻更新的所述温度参数属于最佳工作温度区间，关断所述电辅热装置后，开启激光焊机并将首次获取的所述温度参数和所述出光参数作为模糊控制器的输入，输出第一温控策略。
[0012]可选地，所述激光焊机温控方法还包括：在检测到激光焊机的出光参数改变后，将更新后的所述出光参数和首次获取的所述温度参数作为模糊控制器的输入，输出更新后的第一温控策略
[0013]相应地，本专利技术提供，一种基于模糊控制的激光焊机温控系统，包括：温控回路，用于与激光焊机内部进行换热；检测单元，持续获取激光焊机内部冷板的温度参数及激光焊机的出光参数；数据处理单元，将首次获取的所述温度参数和所述出光参数作为数据处理单元的模糊控制器的输入，输出第一温控策略，并基于第一温控策略调控用于与激光焊机内部换热的冷媒流量后，数据处理单元的PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节阀门开度的第二温控策略，其中，调节阀门开度用于微调所述冷媒流量。
[0014]可选地，在阀门的数量为1时，所述温控回路包括所述冷板与阀门、外部换热装置、压缩机构成的温控回路；在阀门被配置为包括主阀门和辅阀门时，所述温控回路包括所述冷板与主阀门、外部换热装置、压缩机构成的主温控回路，以及所述冷板与辅阀门、压缩机构成的辅温控回路，其中，所述主温控回路中经过外部换热装置降温的冷媒与所述辅温控回路中未降温的冷媒，在外部换热装置与压缩机之间的通路中混合。
[0015]相应地，本专利技术提供，一种基于模糊控制的激光焊机温控装置，包括：所述冷板与主阀门、外部换热装置、压缩机构成的主温控回路；所述冷板与辅阀门、压缩机构成的辅温控回路；其中，所述主温控回路中经过外部换热装置降温的冷媒与所述辅温控回路中未降温的冷媒，在外部换热装置与压缩机之间的通路中混合。
[0016]本专利技术的首要改进之处为提供的基于模糊控制的激光焊机温控方法，通过使用比热容较小的冷媒作为导热介质，能够有效快速平抑大幅的激光功率波动，同时，由于冷媒的比热容较小，存在冷媒温度波动大的问题，本专利技术通过在激光焊机启动的初始阶段，将首次获取的所述温度参数和所述出光参数作为模糊控制器的输入，输出第一温控策略以实现系统温度的快速调节，有效防止出现过高的温度波动后，PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节阀门开度的第二温控策略，实现了系统温度的精确调节，进一步提高温控效果，解决了传统的激光焊机温控方法存在的无法适应功率突变、温控效果差的问题。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的基于模糊控制的激光焊机温控方法的简化流程图；
[0018]图2是本专利技术的基于模糊控制的激光焊机温控系统的简化单元连接图；
[0019]图3是本专利技术的基于模糊控制的激光焊机温控装置的简化结构连接图。
具体实施方式
[0020]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0021]如图1所示，一种基于模糊控制的激光焊机温控方法，包括：
[0022]S1：持续获取激光焊机内部冷板的温度参数及激光焊机的出光参数。
[0023]进一步的，考虑到可能存在的环境温度低于激光焊机的最佳工作温度区间的情况，本专利技术通过预设最佳工作温度区间，并在首次获取的所述温度参数低于最佳工作温度区间时，启动冷板一侧的电辅热装置，加热冷板远离所述电辅热装置的另一侧的激光元器件，直至当前时刻更新的所述温度参数属于最佳工作温度区间，关断所述电辅热装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于模糊控制的激光焊机温控方法，其特征在于，包括：持续获取激光焊机内部冷板的温度参数及激光焊机的出光参数；将首次获取的所述温度参数和所述出光参数作为模糊控制器的输入，输出第一温控策略；基于第一温控策略调控用于与激光焊机内部换热的冷媒流量后，PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节阀门开度的第二温控策略，其中，调节阀门开度用于微调所述冷媒流量。2.根据权利要求1所述的激光焊机温控方法，其特征在于，所述阀门被配置为包括主阀门和辅阀门时，所述冷板与主阀门、外部换热装置、压缩机构成主温控回路；所述冷板与辅阀门、压缩机构成辅温控回路；其中，所述主温控回路中经过外部换热装置降温的冷媒与所述辅温控回路中未降温的冷媒，在外部换热装置与压缩机之间的通路中混合。3.根据权利要求2所述的激光焊机温控方法，其特征在于，在阀门被配置为包括主阀门和辅阀门的情况下，生成所述第二温控策略的方法包括：PID控制器持续基于当前时刻更新的温度参数与目标温度的差值生成用于调节主阀门开度的控制信号；PID控制器基于冷板两端的冷媒的温度差值生成用于调节辅阀门开度的控制信号。4.根据权利要求1所述的激光焊机温控方法，其特征在于，输出第一温控策略的方法包括：所述模糊控制器将所述温度参数和所述出光参数模糊化后，生成模糊集合数据；基于所述模糊集合数据在模糊控制规则表调用对应的模糊控制规则；将所述模糊控制规则解模糊后生成所述第一温控策略。5.根据权利要求4所述的激光焊机温控方法，其特征在于，所述第一温控策略被配置为包括：压缩机频率参数与阀门开度，从而调控冷媒流量。6.根据权利要求1所述的激光焊机温控方法，其特征在于，所述激光焊机温控方法还包括：在首次获取的所述温度参数低于最佳工作温度区间时，启动冷板一侧的电辅热装置，加热冷板远离所述电辅热装置的另一侧的激光元器件...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱胜蓝，李琦，梁小宝，程现炜，李儒，
申请(专利权)人：四川思创激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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