[发明专利]一种闭环激光能量控制方法及系统

权利要求书

1.一种闭环激光能量控制方法，其特征在于，包括：设置一变量实时跟随切割轴系的矢量速度；通过模拟量输入接口实时采集激光器输出的实时平均功率，并与所述变量的差值做比例积分PI运算进行激光器输出功率的闭环控制；将输出信号实时控制激光器泵浦电流。

2.如权利要求1所述的闭环激光能量控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S1：根据XY轴反馈信号在每个插补周期计算矢量速度，具体计算公式如下：

VEL_vect=(POS_X(k)-POS_X(k-1))2+(POS_Y(k)-POS_Y(k-1))2；

其中，VEL_vect为所计算的矢量速度；POS_X(k)、POS_X(k-1)为K与K-1采样周期内X轴反馈位置；POS_Y(k) 、POS_Y(k-1)为K与K-1插补周期内Y轴反馈位置；

步骤S2：实时通过模拟量输入接口读取实际平均功率输出并将模拟信号滤波，在一个插补周期中完成如下滤波运算；

滤波函数如下：

Power_feed=（K0*AIN2 + K1*AIN_DF1+ K2*AIN_DF2 +K3*AIN_DF3）；

AIN_DF3 =AIN_DF2；AIN_DF2 =AIN_DF1；AIN_DF1=AIN2；

其中，K0、K1、K2、K3为滤波系数；Power_feed为滤波后得到的模拟量输入；AIN2为滤波前模拟量输入；AIN_DF1、AIN_DF2、AIN_DF3为滤波算法临时变量；

步骤S3：将误差信号Power_err = VEL_vect- Power_feed/K送入PI控制算法模块进行控制并输出：

OutPut = Power_err(k)*{KP +KI(Power_err(k)-Power_err(k-1)}；

其中： OutPut为PI算法模块输出； P、KI为PI算法的比例和积分系数；

步骤S4：将所计算的控制信号通过模拟量输出接口输出作为激光器输入控制信号。

3.一种闭环激光能量控制系统，其特征在于：

矢量速度计算模块，用以通过设置一变量实时跟随切割轴系的矢量速度；

模拟量输入接口，用以实时采集激光器输出的实时平均功率；

PI计算模块，用以根据采集的激光器输出的实时平均功率、所述变量做比例积分PI运算进行激光器输出功率的闭环控制，将输出信号实时控制激光器泵浦电流。