一、泡沫切割系统的现状
泡沫具有密度低，弹性好，减震性好，隔热性优良，隔音效果好等特点，所以在日用品、工业、交通运输、等方面得到大量应用。泡沫具有良好的弹性，是床垫、坐垫的理想；可用于各种工业品如电视机、电冰箱、洗衣机等的减震包装，各种密封垫圈、过滤材料；还可用于房屋、汽车，轮船的保温隔热及内部装饰材料。随着科技的发展，泡沫的应用必将越来越广泛。
泡沫成型加工的方法可分为两种，一是一次成型法，如注射成型、模压成型、压延成型等，能够生产制造泡沫并加工出形状复杂，尺寸精度较高的泡沫制品。一是二次成型法，如电热丝切割，激光切割等，按需求加工泡沫形状。
目前，国内外主要的二次成型法是电热丝泡沫切割机。
二、激光切割简介
激光切割是材料加工中一种先进的和应用较为广泛的切割工艺。它是利用经聚集的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。
激光切割与其他热切割方法相比较，总的特点是切割速度、质量高。具体概括为如下几个方面。
(1)切割效率高由于激光的传输特性，激光切割机可配有多个工作台，整个切割过程可以全部实现数控.操作时，只需改变控制程序，就可适用不同形状零件的切割，即可进行二维切割，可实现三维切割。
(2)切割质量好由于激光光斑小，能量密度度.切割速度快，因此激光切割能够获得比较好切割质量。
(3)非接触式切割激光切割时割炬与工件表面无接触，不存在工具的磨损.加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需改变激光器的输出参数.激光切割过程噪声低，振动小，无污染。
(4)切割范围广激光切割作为一种精密的加工方法几乎可以切割所有的材料，包括金属和非金属材料。激光切割大都采用CO2激光切割设备，主要由激光器、导光系统、控制系统、割炬、操作台、气源、水源及抽烟系统组成。
激光数控泡沫切割机各结构的作用如下：
(1)激光电源供给激光振荡用的高压电源。
(2)激光振荡器产生激光的主要设备。
(3)折射反射镜用于将激光导向所需要的方向。为使光束通路不发生故障，所有反射镜都要用保护罩加以保护。
(4)割炬主要包括枪体、聚焦透镜和辅助气体喷嘴等零件。
(5)切割工作平台用于安放被切割工件，并能按控制程序正确而精确地进行移动，通常由伺服电机驱动。
(6)割炬驱动装置用于按照程序驱动割炬沿X轴和Z轴方向运动，由伺服电动机和丝杆等传动件组成。
(7)控制装置对切割平台和割炬的进行控制，同时也控制激光器的输出功率。
(8)操作盘用于控制整个切割装置的工作过程。
(9)气瓶包括激光工作介质气瓶和辅助气瓶，用于补充激光振荡的工作气体和供给切割用辅助气体。
(10)冷却水循环装置用于冷却激光振荡器。激光器是利用电能转换成光能的装置，如CO2气体激光器的转换效率一般20%，剩余80%能量就变换为热量。冷却水把多余的热量带走以保持振荡器的正常工作。
(11)空气干燥器用于向激光振荡器和光束通路供给洁净的干燥空气，以保持通路和反射镜的正常工作。
三、伺服系统发展概况
伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。泡沫切割设备伺服系统的主要任务就是按照控制命令的要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的力矩、速度及位置都能得到灵活方便的控制。伺服系统由伺服控制器、驱动电路、伺服电动机及相应反馈检测器件组成。伺服系统的发展与伺服电动机的发展紧密地联系在一起，在上世纪60年代以前，伺服驱动是以步进电机驱动的液压伺服马达，或者以功率步迸电机直接驱动为特征，伺服系统的位置控制为开环控制。60~70年代是直流伺服电动机诞生和全盛发展的时代，由于直流伺服电动机相比交流伺服电动机易于控制、调速性能好等优点，相关理论及技术都比较成熟，因此，直流伺服系统在工业及相关领域获得了广泛的应用，伺服系统的位置控制也由开环控制发展成为闭环控制。但是，随着现代工业的快速发展，其相应设备如精密数控机床、工业机器人等对电伺服驱动系统提出了越来越高的要求，尤其是精度、可靠性等性能上。而传统直流电动机采用的是机械式换向器，在应用过程中存在很多问题，其可靠性和可维护性较差，且换向器会产生火花，限制了电机的最高转速和过载能力，其使用环境也受到限制。
20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，新型的永磁交流伺服电机发展迅速，尤其是从方波控制发展到正弦波控制后，系统性能更好，它调速范围宽，低速性能优越在许多控制过程中取代了步进电机。高性能的电伺服系统大多采用永磁同步交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和口本松下及安川等公司。交流伺服系统的电机是系统的重要组成部分，使用的电机主要有两大类：永磁同步(SM型)电动机交流伺服系统和感应式异步(W型)电动机交流伺服系统。其中，永磁同步电动机交流伺服系统在技术上已趋成熟，具备了十分优良的低速性能，并可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。
四、常规PID控制的概况
常规PID控制是控制策略中发展起来最早的一种，是应用最广泛的一种控制规律。常规PID控制就是按照偏差的比例、积分和微分的线性组合对被控对象进行控制控制器。经过七十多年来不断的发展，PID控制算法也逐渐完善，由最初的模拟PID控制算法发展到数字PID控制算法，再到近年来的智能PID控制算法。PID控制策略具有算法简单、可靠性高等优点，广泛应用于化工、冶金、建筑等多种工业过程控制中，深受广大工程技术人员喜爱。
常规PID控制的核心是比例、积分、微分三个参数的整定。三个参数相互独立，整定比较方便。根据被控对象特性，负荷情况适当整定三个参数，常规的PID控制可获得较好的控制效果。非常适应于可建立精确数学模型的线性定常控制系统，对于绝大部分有精确数模型工业过程的控制能够获得理想的效果。
对于大多数工业被控对象来说，由于它本身固有的惯性、纯滞后特性，参数时变的不确定性和外部环境扰动的不确定性，使控制问题复杂化，常规的PID控制器控制没有调整相应参数能力，只能依靠人工重新整定参数，难以取得满意的自动控制效果。为此，人们一直探索新的智能控制器，以适应复杂的被控对象控制系统的要求。随着人工智能技术的发展，智能控制系统(如模糊控制、专家控制、神经网络技术)的出现，为复杂系统的控制提供了新方法。智能控制与常规PID相结合(如模糊PID)能够对复杂控制对象的系统得到较好的控制效果，其性能远远超过常规PID控制，使PID控制器的发展又向前迈了一步。
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