液体静压导轨油膜厚度抗干扰控制研究
发布时间：2021-09-06 00:37
随着现代制造技术的飞速发展,机械工业向着大型化、高速重载、高精密度的方向发展,人们对机械产品的质量要求越来越高,对加工机械产品的机床精密度也逐渐增加。因此,静压导轨的发展对于精密加工业来说尤为重要。导轨受到的载荷对油膜厚度起到了重要影响,而油膜厚度的稳定与否直接决定加工的精度。本文以液体静压油膜厚度控制系统为研究对象,对导轨结构、油腔结构、供油系统、油膜厚度控制系统进行了建模仿真。本文的主要内容如下:（1）仿真研究出油膜厚度DOB（Disturbance Observe）抗干扰控制方法,设计计算静压导轨尺寸,建立了导轨的三维模型,确定了导轨的供油方式,并完成了液压控制AMESIM仿真。（2）建立静压导轨流场仿真模型,利用FLUENT进行流场分析,得到了油膜的压力、速度、温度的分布图,并总结得到压力分布数据。（3）分析压力分布数据,得到了静压导轨油膜压力分布规律,计算动导轨的作用总力,建立油膜厚度控制系统数学模型。（4）利用SIMULINK对数学控制模型进行分析,引入PID控制做对比分析研究。（5）引入DOB抗干扰控制理论,对抗干扰控制算法进行改进,研究出适应油膜厚度控制的抗干扰算法,完...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１液体静压导轨润滑油膜形成原理图??２．１．２液体静压导轨的分类??
?类型：开式和闭式两种类型的静压导轨［３６］。如果根据供油方式划分，又可以分为定压式??和定量两种类型的静压导轨具体的分类如图２－１。???１＾１开式液体静压导轨??｜—？?导轶形式?一?＿???闭式液体静压异轨??——Ｉ?？结构形式分一??Ｈ?＾??—？?导轨形状?一？?乂行——??丨?丨Ｈ?＿??导执?＊、矩形????Ｍ?三角形??—？?油腔形状?一ｐ?矩形???ｊ?丨?Ｕ?泊格形???Ｈ定压式静压导轨??—？供油方式分——????Ｕ｜定Ｍ式静压ｉ??图２－２液体静压导轨分类图??定压式静压导轨，即在系统工作过程中它所提供的油压恒定。它们工作时可以使油??腔中的油膜的压力经过调节后可以随着负载的变化而自主进行变化。??开式液体静压导轨通常在下导轨的上表面之间具有开放的油室。这种类型的静压导??轨工作条件要求比较苛刻，通常工作时只能水平放置。油室内形成的一层油膜可以做到??支撑动导轨的作用，但是只能够支撑竖直方向的压力［３８］。开式静压导轨的供油系统由主??要由油箱、减压阀、节流阀、电动机、油泵等组成［３９］，如图２－３。??崩?ｖ／／／／／／／／／／／／／ｚ＾ｃ＾??下神險，》＾??＾?Ｘ??务?溢流阀??瞻？＾獅…＾??ＬｉＪ?＊?箝??图２－３定压供油开式静压导轨??６??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]On the applicability of PID control to nonlinear second-order systems[J]. Miroslav Krstic. National Science Review. 2017(05)
[2]电液力伺服控制系统的研究[J]. 李玉吉,曹旭妍. 工业控制计算机. 2016(07)
[3]超精密定位工作台静压导轨静态特性及流场仿真分析[J]. 龚俭龙,赵翼翔,刘强,陈新,王昆. 机床与液压. 2015(07)
[4]精密数控机床闭式静压导轨结构设计及油腔流场研究[J]. 李松,宋锦春,王长周,任广安. 机床与液压. 2014(15)
[5]直驱转台双静压导轨油膜刚度与承载力研究[J]. 谢黎明,陈钦,靳岚,张彬. 机械设计与制造. 2014(03)
[6]液体静压导轨有限元仿真方法研究[J]. 张立斌,罗松保,张刚强. 航空精密制造技术. 2014(01)
[7]Compliance of hydraulic system and its applications in thrust system design of shield tunneling machine[J]. SHI Hu,GONG GuoFang,YANG HuaYong,MEI XueSong. Science China（Technological Sciences）. 2013(09)
[8]基于自抗扰技术的四旋翼姿态解耦控制方法[J]. 李杰,齐晓慧,韩帅涛. 电光与控制. 2013(03)
[9]自抗扰控制技术在电液力伺服系统中的应用[J]. 郭栋,付永领,卢宁,龙满林. 北京航空航天大学学报. 2013(01)
[10]基于自抗扰控制器的电液位置伺服控制系统的实验研究[J]. 吕猛,张齐生,刘春庆,任光合. 流体传动与控制. 2012(04)
博士论文
[1]自抗扰控制理论研究及其在冷轧中的应用[D]. 王喆.北京科技大学 2015
[2]混合免疫智能优化算法研究及其在复杂系统中的应用[D]. 刘朝华.湖南大学 2012
硕士论文
[1]被动式电液力伺服系统的同步结构解耦控制研究[D]. 孙淑瑞.河南科技大学 2015
[2]电液力伺服控制系统的研究[D]. 曹旭妍.西安建筑科技大学 2013
[3]被动式电液力伺服系统的同步解耦控制研究[D]. 杨红艳.河南科技大学 2013
[4]迭代自适应控制的研究及其在电液伺服系统上的应用[D]. 宋君君.太原科技大学 2012
[5]闭式液体静压导轨的性能分析与研究[D]. 李阳.东北大学 2012
[6]精密数控机床静压导轨的设计及FLUENT分析[D]. 韩明礼.东北大学 2011
[7]基于免疫遗传算法的自抗扰控制器优化设计及其应用[D]. 曾文飞.湖南大学 2009
[8]船舶航向非线性系统自抗扰控制器的仿真研究[D]. 陈文文.山东大学 2008
[9]开式液体静压导轨油膜厚度控制方案的研究[D]. 张晓彤.哈尔滨理工大学 2007
[10]智能PID控制系统的设计与研究[D]. 樊国平.浙江工业大学 2005
本文编号：3386382
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１液体静压导轨润滑油膜形成原理图??２．１．２液体静压导轨的分类??
?类型：开式和闭式两种类型的静压导轨［３６］。如果根据供油方式划分，又可以分为定压式??和定量两种类型的静压导轨具体的分类如图２－１。???１＾１开式液体静压导轨??｜—？?导轶形式?一?＿???闭式液体静压异轨??——Ｉ?？结构形式分一??Ｈ?＾??—？?导轨形状?一？?乂行——??丨?丨Ｈ?＿??导执?＊、矩形????Ｍ?三角形??—？?油腔形状?一ｐ?矩形???ｊ?丨?Ｕ?泊格形???Ｈ定压式静压导轨??—？供油方式分——????Ｕ｜定Ｍ式静压ｉ??图２－２液体静压导轨分类图??定压式静压导轨，即在系统工作过程中它所提供的油压恒定。它们工作时可以使油??腔中的油膜的压力经过调节后可以随着负载的变化而自主进行变化。??开式液体静压导轨通常在下导轨的上表面之间具有开放的油室。这种类型的静压导??轨工作条件要求比较苛刻，通常工作时只能水平放置。油室内形成的一层油膜可以做到??支撑动导轨的作用，但是只能够支撑竖直方向的压力［３８］。开式静压导轨的供油系统由主??要由油箱、减压阀、节流阀、电动机、油泵等组成［３９］，如图２－３。??崩?ｖ／／／／／／／／／／／／／ｚ＾ｃ＾??下神險，》＾??＾?Ｘ??务?溢流阀??瞻？＾獅…＾??ＬｉＪ?＊?箝??图２－３定压供油开式静压导轨??６??
?类型：开式和闭式两种类型的静压导轨［３６］。如果根据供油方式划分，又可以分为定压式??和定量两种类型的静压导轨具体的分类如图２－１。???１＾１开式液体静压导轨??｜—？?导轶形式?一?＿???闭式液体静压异轨??——Ｉ?？结构形式分一??Ｈ?＾??—？?导轨形状?一？?乂行——??丨?丨Ｈ?＿??导执?＊、矩形????Ｍ?三角形??—？?油腔形状?一ｐ?矩形???ｊ?丨?Ｕ?泊格形???Ｈ定压式静压导轨??—？供油方式分——????Ｕ｜定Ｍ式静压ｉ??图２－２液体静压导轨分类图??定压式静压导轨，即在系统工作过程中它所提供的油压恒定。它们工作时可以使油??腔中的油膜的压力经过调节后可以随着负载的变化而自主进行变化。??开式液体静压导轨通常在下导轨的上表面之间具有开放的油室。这种类型的静压导??轨工作条件要求比较苛刻，通常工作时只能水平放置。油室内形成的一层油膜可以做到??支撑动导轨的作用，但是只能够支撑竖直方向的压力［３８］。开式静压导轨的供油系统由主??要由油箱、减压阀、节流阀、电动机、油泵等组成［３９］，如图２－３。??崩?ｖ／／／／／／／／／／／／／ｚ＾ｃ＾??下神險，》＾??＾?Ｘ??务?溢流阀??瞻？＾獅…＾??ＬｉＪ?＊?箝??图２－３定压供油开式静压导轨??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]On the applicability of PID control to nonlinear second-order systems[J]. Miroslav Krstic. National Science Review. 2017(05)
[2]电液力伺服控制系统的研究[J]. 李玉吉,曹旭妍. 工业控制计算机. 2016(07)
[3]超精密定位工作台静压导轨静态特性及流场仿真分析[J]. 龚俭龙,赵翼翔,刘强,陈新,王昆. 机床与液压. 2015(07)
[4]精密数控机床闭式静压导轨结构设计及油腔流场研究[J]. 李松,宋锦春,王长周,任广安. 机床与液压. 2014(15)
[5]直驱转台双静压导轨油膜刚度与承载力研究[J]. 谢黎明,陈钦,靳岚,张彬. 机械设计与制造. 2014(03)
[6]液体静压导轨有限元仿真方法研究[J]. 张立斌,罗松保,张刚强. 航空精密制造技术. 2014(01)
[7]Compliance of hydraulic system and its applications in thrust system design of shield tunneling machine[J]. SHI Hu,GONG GuoFang,YANG HuaYong,MEI XueSong. Science China（Technological Sciences）. 2013(09)
[8]基于自抗扰技术的四旋翼姿态解耦控制方法[J]. 李杰,齐晓慧,韩帅涛. 电光与控制. 2013(03)
[9]自抗扰控制技术在电液力伺服系统中的应用[J]. 郭栋,付永领,卢宁,龙满林. 北京航空航天大学学报. 2013(01)
[10]基于自抗扰控制器的电液位置伺服控制系统的实验研究[J]. 吕猛,张齐生,刘春庆,任光合. 流体传动与控制. 2012(04)
博士论文
[1]自抗扰控制理论研究及其在冷轧中的应用[D]. 王喆.北京科技大学 2015
[2]混合免疫智能优化算法研究及其在复杂系统中的应用[D]. 刘朝华.湖南大学 2012
硕士论文
[1]被动式电液力伺服系统的同步结构解耦控制研究[D]. 孙淑瑞.河南科技大学 2015
[2]电液力伺服控制系统的研究[D]. 曹旭妍.西安建筑科技大学 2013
[3]被动式电液力伺服系统的同步解耦控制研究[D]. 杨红艳.河南科技大学 2013
[4]迭代自适应控制的研究及其在电液伺服系统上的应用[D]. 宋君君.太原科技大学 2012
[5]闭式液体静压导轨的性能分析与研究[D]. 李阳.东北大学 2012
[6]精密数控机床静压导轨的设计及FLUENT分析[D]. 韩明礼.东北大学 2011
[7]基于免疫遗传算法的自抗扰控制器优化设计及其应用[D]. 曾文飞.湖南大学 2009
[8]船舶航向非线性系统自抗扰控制器的仿真研究[D]. 陈文文.山东大学 2008
[9]开式液体静压导轨油膜厚度控制方案的研究[D]. 张晓彤.哈尔滨理工大学 2007
[10]智能PID控制系统的设计与研究[D]. 樊国平.浙江工业大学 2005
本文编号：3386382
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