电火花成型机床是电火花加工机床的一种,能够实现精准打孔加工、镜面加工、球腔穿孔,但其加工效果很大程度上取决于放电加工控制系统和控制算法。近些年兴起的FPGA技术在灵活性、性能、功耗、成本之间具有较好的平衡性,被广泛应用到诸多行业中。本课题在FPGA技术的基础上开发了成型机床的加工放电控制系统,然后为了克服电火花加工过程中加工效率低、损耗高的缺点,本课题首先针对电火花放电加工过程建立了完备的加工过程数学模型,根据该模型设计出了自适应控制器,提升了加工效率,减少了电极的损耗。首先,对电火花成型机床的放电加工控制系统进行开发。电火花数控系统分为上位机和下位机两部分。上位机的作用是用于数控指令的输入、加工状态的实时观测以及指令的传输。下位机包含放电加工控制系统,其主要作用是将上位机传输下来的操作指令进行解码和分类,生成放电脉冲信号传输给机床上的脉冲电源主回路、驱动部分等,还负责接收极间的电压和电流信号,实时反馈给上位机。本课题在FPGA技术的基础上,提出了加工控制系统中各模块的设计思路与方案,并在此基础上,开发出了能实现加工放电控制的硬件平台,并利用Verilog HDL完成了系统软件的编写。其次,因为电火花加工过程中存在种种的不稳定性因素,本文先对电火花加工过程进行系统辨识,通过Matlab辨识出了符合电火花加工过程的数学模型,通过最小二乘法确定了模型的阶数与参数,并通过比较拟合度验证了其可靠性;控制器对象的在线计算模型辨识问题则通过基于UD分解的递推最小二乘法解决。然后基于辨识出的电火花加工模型,搭建了能够根据电火花加工状态实时调节的最小方差自校正控制器,并将其转换为Verilog HDL,在Modelsim中实现了仿真。最后,将设计的加工控制系统以及自适应控制器通过不同直径的电极进行电火花加工实验,与机床自带加工模式相比,自适应控制器可以使加工效率最大提升27.27%,电极损耗对多可降低26.37%。