三通道电动直驱金刚石压机压力补偿策略的研究

发布时间：2018-05-10 08:16

  本文选题：金刚石压机 + 电动直驱　； 参考：《中国计量学院》2015年硕士论文

【摘要】：本文针对六面顶金刚石压机在人造金刚石合成过程中的压力条件,并力求克服传统液压系统存在的不足,提出了一种无阀控,无泵控的电动直驱的压力补偿策略,并设计了相应的三通道电动直驱压力同步控制系统。该系统主要应用于金刚石合成过程的补压和保压阶段,即在金刚石合成的粗定位、大行程运动阶段,仍采用常规的液压系统,当需要精确定位、保压、补压时,就切换到本文的电动直驱式的补偿控制方式。本文详细讲述了电动直驱压力补偿控制方式的原理,系统组成以及在金刚石六面顶压机压力控制系统中的应用。本文首先建立了电动直驱压力控制系统的数学模型,并且详细分析了该系统的动力机构特性,然后利用MATLAB/Simulink对该系统进行了动态特性的仿真分析。本文通过学习和分析多电机的同步控制思想,并在单通道电动直驱压力控制系统的基础上设计了相应的三通道的压力同步控制策略——加权平均偏差耦合的同步控制方式,并结合PID算法和模糊PID算法设计了相应的压力补偿控制器,同时进行了仿真分析。本文根据系统的动静态分析结果,选取适当的参数,设计了相关的实验方案,完成了实验平台的搭建,以Spii Plus PCI的四轴模拟量板卡为该系统的控制核心,Lab VIEW为上位机显示和控制平台,进行了单通道和三通道的压力控制实验。实验结果表明,本文设计的电动直驱式的压力控制系统具有较高的压力控制精度以及较快的响应速度,三通道的压力同步控制也获得了较好的同步控制效果,基本达到设计要求。最后根据实验过程中发现的问题和不足提出了本实验系统中需要改进的地方以及相应的措施。
[Abstract]:In view of the pressure condition of six-sided top diamond press in synthetic diamond synthesis process and to overcome the shortcomings of traditional hydraulic system, a pressure compensation strategy for electric direct drive without valve control and pump control is put forward in this paper. The corresponding three-channel electric direct drive pressure synchronous control system is designed. The system is mainly used in the process of diamond synthesis, that is, in the rough position of diamond synthesis and in the stage of large stroke movement, the conventional hydraulic system is still used, when the precise positioning, keeping pressure and recharging pressure are needed, The compensation control mode of electric direct drive is switched to this paper. This paper describes in detail the principle, system composition and application in the pressure control system of the electric direct-drive press. In this paper, the mathematical model of the electric direct drive pressure control system is established, and the characteristics of the dynamic mechanism of the system are analyzed in detail. Then, the dynamic characteristics of the system are simulated and analyzed by MATLAB/Simulink. By studying and analyzing the synchronous control idea of multi-motor, and on the basis of single channel electric direct drive pressure control system, this paper designs the corresponding three-channel pressure synchronization control strategy-weighted average deviation coupling synchronous control method. Combined with PID algorithm and fuzzy PID algorithm, the corresponding pressure compensation controller is designed and simulated. According to the dynamic and static analysis results of the system, this paper selects appropriate parameters, designs the related experimental scheme, and completes the construction of the experimental platform. Taking the four-axis analog board of Spii Plus PCI as the control core of the system, Lab VIEW as the host computer display and control platform, the pressure control experiment of single channel and three channel is carried out. The experimental results show that the pressure control system designed in this paper has higher pressure control precision and faster response speed, and the three-channel pressure synchronization control also has a better synchronous control effect. Basically meet the design requirements. Finally, according to the problems and shortcomings found in the experimental process, the paper puts forward the improvement of the experimental system and the corresponding measures.
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ163

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本文编号：1868544