开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性研究

发布时间：2017-10-19 22:03

  本文关键词：开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性研究

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【摘要】：锻造液压机是重型机械中的关键设备,在机械制造业中占有举足轻重的地位。当前,锻造液压机主要分为阀控和泵控两种传动形式。随着能源危机的日益加重,绿色锻造愈加受到关注,泵控技术以其节能的巨大优势成为当今研究的热点。与比例阀控系统、闭式泵控系统、直驱式容积控制电液伺服系统相比,开式泵控锻造油压机液压控制系统可以降低装机功率、减小冷却补油系统和简化系统结构,能够明显提升节能效果,并且保留了传统系统响应快、精度高、稳定性强的优势。进一步研究发现,快锻油压机液压系统采用单纯的位置闭环控制策略不能很好的兼顾位置控制精度、锻造快速性与能耗特性。针对上述问题,提出主缸位置控制与回程缸压力控制的负载容腔独立控制方法,能够明显提高控制精度,并且系统能耗基本不变。对于锻造行业来说,研究开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性具有重要的理论意义。本文针对快锻油压机系统,提出了开式泵控锻造油压机系统负载容腔独立控制方法。建立采用负载容腔独立控制方法的主缸位置控制与回程缸压力控制的数学模型,分析主缸系统与回程缸系统的耦合作用,提出位置前馈补偿解耦控制方法,并建立AMESim仿真模型,研究位置前馈补偿解耦控制特性及负载容腔独立控制系统特性。基于0.6MN泵控油压机实验平台,进行了泵控油压机负载容腔独立控制系统特性及能耗特性实验研究,验证了本文提出的泵控油压机负载容腔独立控制方法的有效性,实现了系统的高精度位置控制,同时具有较好的节能特性,仿真与实验结果具有一致性。
【关键词】：锻造油压机 开式泵控系统 负载容腔独立控制 位置前馈补偿解耦 系统特性 能耗分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG315.46
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 锻造液压机液压系统研究现状及发展趋势10-11
• 1.2 泵控油压机液压系统研究现状及发展趋势11-14
• 1.2.1 泵转速控制油压机液压系统11-13
• 1.2.2 泵排量控制油压机液压系统13-14
• 1.3 锻造油压机液压控制系统研究现状14-16
• 1.3.1 锻造油压机液压控制系统及控制方法14-15
• 1.3.2 负载口(容腔)独立控制研究现状15-16
• 1.4 课题的研究意义及主要研究内容16-18
• 1.4.1 课题的研究意义16-17
• 1.4.2 课题主要研究内容17-18
• 第2章 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统建模18-30
• 2.1 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统18-20
• 2.1.1 开式泵控锻造油压机液压系统18-19
• 2.1.2 负载容腔独立控制系统控制策略19-20
• 2.2 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统数学模型20-28
• 2.2.1 RKP变量泵数学模型20-22
• 2.2.2 泵控非对称缸负载容腔独立控制系统模型22-26
• 2.2.3 传感器模型26
• 2.2.4 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统模型26-28
• 2.3 泵控油压机负载容腔独立控制系统仿真模型28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性仿真研究30-49
• 3.1 负载容腔独立控制系统耦合特性分析30-35
• 3.1.1 耦合数学模型30-31
• 3.1.2 耦合作用分析31-35
• 3.2 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统解耦控制研究35-37
• 3.2.1 解耦控制原理分析35-36
• 3.2.2 位置前馈补偿解耦控制方法36-37
• 3.3 位置前馈补偿解耦控制特性仿真37-39
• 3.3.1 主缸位置阶跃给定条件下的解耦特性分析38
• 3.3.2 主缸位置正弦给定条件下的解耦特性分析38-39
• 3.4 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性仿真研究39-47
• 3.4.1 负载容腔独立控制特性仿真分析39-42
• 3.4.2 负载容腔独立控制能耗特性分析42-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第4章 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性实验研究49-62
• 4.1 0.6MN泵控油压机实验平台49-53
• 4.1.1 实验台硬件组成49-51
• 4.1.2 实验台软件组成51-53
• 4.2 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制系统解耦控制实验研究53-57
• 4.2.1 耦合特性测试实验53-55
• 4.2.2 位置前馈补偿特性测试实验55-57
• 4.3 开式泵控锻造油压机负载容腔独立控制特性实验研究57-61
• 4.3.1 负载容腔独立控制特性实验分析57-59
• 4.3.2 负载容腔独立控制能耗实验分析59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果67-68
• 致谢68

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本文编号：1063558