粉末床熔融增材制造中的温度状态具有结构可控性与可观测性
系统与控制
2020-01-09 v1 系统与控制
摘要
粉末床熔融（PBF）是一种增材制造（AM）技术，它通过激光或电子束热源的选择性熔化作用，从金属粉末床中逐层构建零件。该技术已广泛应用，但对 PBF 系统中闭环过程监测与控制的需求正不断增长，以取代当今存在的开环架构。基于控制的模型有望满足这一需求，其利用计算上易处理、简化的模型，同时降低这些模型相关的误差。本文引入对 PBF 过程的控制理论分析，证明 PBF 的模型是渐近稳定、可镇定与可检测的。我们证明，只要构建体的任何部分暴露于能量源与测量之下，PBF 的线性模型就是结构可控与结构可观测的；我们给出了时不变 PBF 模型经典可控/可观测的条件，并展示了时不变系统执行状态估计与控制所需的能量要求。因此，本文为实现闭环 PBF 质量控制的有效手段奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2001.02519,
title = {Temperature states in Powder Bed Fusion additive manufacturing are structurally controllable and observable},
author = {Nathaniel Wood and David Hoelzle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02519},
year = {2020}
}