固液两相磨粒流喷嘴研抛机床计算机控制系统的研制
发布时间：2022-07-11 11:07
随着我国在世界工业领域不断创新,极大程度上促进了我国精密加工制造业的快速发展,精密加工制造业对加工精度的要求却越来越严格,使较为传统的加工方法很难保证其加工精度,而磨粒流加工技术能很好地解决传统机械加工方法造成加工精度低的问题,磨粒流加工是磨粒流机床通过磨料的互相挤压和流动对被加工工件表面,该加工技术适用于各类工件内曲面、微小孔和复杂孔的精密和超精密加工。为探究固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的稳定性、快速性和准确性,采用相应的PID（比例、积分和微分）控制器进行控制,通过神经网络理论与经典PID控制算法结合设计出自整定单神经元PID控制器,根据仿真结果得到PID参数的学习速率,通过模糊控制理论与经典PID控制算法相结合设计出自适应模糊PID控制器,根据仿真结果得出PID参数增量值的变化范围,采用自整定单神经元PID控制器、自适应模糊PID控制器和经典PID控制器分别对磨粒流机床加工过程中压力和流量进行仿真分析,通过仿真结果得出磨粒流机床按照压力模式进行加工时,控制系统应选用自整定单神经元PID控制器,按照流量模式进行加工时,控制系统应选择自适应模糊PID控制器。为进行固液两相磨粒流...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 磨粒流加工技术研究现状
1.2.1 磨粒流加工技术的国外研究现状
1.2.2 磨粒流加工技术的国内研究现状
1.3 计算机控制系统的研究现状
1.3.1 计算机控制系统的国外研究现状
1.3.2 计算机控制系统的国内研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统模型的建立
2.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床加工原理及组成结构
2.2 磨粒流机床控制系统各部分模型传递函数的建立
2.2.1 比例溢流阀传递函数的建立
2.2.2 液压缸传递函数的建立
2.2.3 比例放大器传递函数的建立
2.2.4 压力传感器传递函数的建立
2.2.5 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统总传递函数的建立
2.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统稳定性分析
2.4 本章小结
第3章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统算法的优化设计
3.1 经典PID控制算法及基本原理
3.1.1 位置式PID控制算法及基本原理
3.1.2 增量式PID控制算法及基本原理
3.2 神经网络基本结构及学习规则
3.2.1 神经网络简介
3.2.2 神经元模型及基本结构
3.2.3 神经网络的学习方式及规则
3.3 自整定单神经元PID控制器的设计
3.4 模糊控制理论
3.4.1 模糊PID控制器的组成
3.4.2 量化因子的选用及确定
3.4.3 系统输入量的模糊化过程
3.4.4 模糊控制规则的建立
3.5 自适应模糊PID控制器的设计
3.6 本章小结
第4章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的仿真及分析
4.1 自适应模糊PID控制器对加工压力的仿真
4.2 自整定单神经元PID控制器与自适应模糊PID控制器对比仿真
4.3 自整定单神经元PID控制器对加工流量的仿真
4.4 自适应模糊PID控制器与自整定单神经元PID控制器对比仿真
4.5 本章小结
第5章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的试验研究
5.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统程序设计
5.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统组态功能设计
5.2.1 组态软件的系统构成及其分类
5.2.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态功能设计要求
5.2.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态功能画面的创建
5.2.4 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态软件与PLC通讯连接
5.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床硬件设备选择
5.4 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的电气设计
5.5 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床加工试验与分析
5.5.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床流量加工试验及分析
5.5.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床压力加工试验及分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DMC-PID的串级热风炉温控系统的研究与应用[J]. 杜罗通,冯旭刚,章家岩. 江汉大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于单神经元PID控制的电液比例调高系统研究[J]. 汪亮培,彭天好. 煤炭工程. 2019(01)
[3]自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证[J]. 杨为,赵胡屹,舒红. 重庆大学学报. 2019(02)
[4]非最小相位时滞系统新型Smith自抗扰控制及其鲁棒性[J]. 陈增强,王永帅,孙明玮,孙青林. 大连理工大学学报. 2019(01)
[5]比例-积分-微分压力控制的放电雾化烧蚀磨削加工方法[J]. 邱明波,史璟云,俞晓春,刘志东. 上海交通大学学报. 2019(01)
[6]一种基于PROFINET总线的压力闭环控制系统[J]. 姚彬,陈志华. 制造业自动化. 2019(01)
[7]多永磁同步直线电机协同控制研究[J]. 李金子,肖炯然,潘剑飞. 吉林大学学报(信息科学版). 2019(01)
[8]液压机械复合传动阶跃输入恒转速输出双前馈模糊PID控制[J]. 曹付义,李豪迪,闫祥海,徐立友. 农业工程学报. 2019(01)
[9]基于湍流分散的磨粒流场分析及加工实验研究[J]. 张利,陈俊超,陈国达,傅昱斐. 机电工程. 2018(12)
[10]滚筒杀青机系统的控制算法改进研究[J]. 应文渊,赵章风,钟江. 机电工程. 2018(12)
博士论文
[1]耦合超声的气液固三相磨粒流流场特性与调控方法[D]. 陈凯.浙江工业大学 2017
硕士论文
[1]泵体微小孔磨粒流挤磨工艺技术研究[D]. 赵亚波.中北大学 2018
[2]车辆液电耦合式ISD悬架单神经元PID控制与试验研究[D]. 杜毅.江苏大学 2018
[3]MJⅡ型双水平呼吸机系统的研究与开发[D]. 尹德军.东南大学 2017
[4]气—液—固三相磨粒流光整加工工艺优化及控制系统的研究[D]. 黄希欢.浙江工业大学 2016
本文编号：3658051
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 磨粒流加工技术研究现状
1.2.1 磨粒流加工技术的国外研究现状
1.2.2 磨粒流加工技术的国内研究现状
1.3 计算机控制系统的研究现状
1.3.1 计算机控制系统的国外研究现状
1.3.2 计算机控制系统的国内研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统模型的建立
2.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床加工原理及组成结构
2.2 磨粒流机床控制系统各部分模型传递函数的建立
2.2.1 比例溢流阀传递函数的建立
2.2.2 液压缸传递函数的建立
2.2.3 比例放大器传递函数的建立
2.2.4 压力传感器传递函数的建立
2.2.5 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统总传递函数的建立
2.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统稳定性分析
2.4 本章小结
第3章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统算法的优化设计
3.1 经典PID控制算法及基本原理
3.1.1 位置式PID控制算法及基本原理
3.1.2 增量式PID控制算法及基本原理
3.2 神经网络基本结构及学习规则
3.2.1 神经网络简介
3.2.2 神经元模型及基本结构
3.2.3 神经网络的学习方式及规则
3.3 自整定单神经元PID控制器的设计
3.4 模糊控制理论
3.4.1 模糊PID控制器的组成
3.4.2 量化因子的选用及确定
3.4.3 系统输入量的模糊化过程
3.4.4 模糊控制规则的建立
3.5 自适应模糊PID控制器的设计
3.6 本章小结
第4章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的仿真及分析
4.1 自适应模糊PID控制器对加工压力的仿真
4.2 自整定单神经元PID控制器与自适应模糊PID控制器对比仿真
4.3 自整定单神经元PID控制器对加工流量的仿真
4.4 自适应模糊PID控制器与自整定单神经元PID控制器对比仿真
4.5 本章小结
第5章 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的试验研究
5.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统程序设计
5.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统组态功能设计
5.2.1 组态软件的系统构成及其分类
5.2.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态功能设计要求
5.2.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态功能画面的创建
5.2.4 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床组态软件与PLC通讯连接
5.3 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床硬件设备选择
5.4 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床控制系统的电气设计
5.5 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床加工试验与分析
5.5.1 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床流量加工试验及分析
5.5.2 固液两相磨粒流喷嘴研抛机床压力加工试验及分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DMC-PID的串级热风炉温控系统的研究与应用[J]. 杜罗通,冯旭刚,章家岩. 江汉大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于单神经元PID控制的电液比例调高系统研究[J]. 汪亮培,彭天好. 煤炭工程. 2019(01)
[3]自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证[J]. 杨为,赵胡屹,舒红. 重庆大学学报. 2019(02)
[4]非最小相位时滞系统新型Smith自抗扰控制及其鲁棒性[J]. 陈增强,王永帅,孙明玮,孙青林. 大连理工大学学报. 2019(01)
[5]比例-积分-微分压力控制的放电雾化烧蚀磨削加工方法[J]. 邱明波,史璟云,俞晓春,刘志东. 上海交通大学学报. 2019(01)
[6]一种基于PROFINET总线的压力闭环控制系统[J]. 姚彬,陈志华. 制造业自动化. 2019(01)
[7]多永磁同步直线电机协同控制研究[J]. 李金子,肖炯然,潘剑飞. 吉林大学学报(信息科学版). 2019(01)
[8]液压机械复合传动阶跃输入恒转速输出双前馈模糊PID控制[J]. 曹付义,李豪迪,闫祥海,徐立友. 农业工程学报. 2019(01)
[9]基于湍流分散的磨粒流场分析及加工实验研究[J]. 张利,陈俊超,陈国达,傅昱斐. 机电工程. 2018(12)
[10]滚筒杀青机系统的控制算法改进研究[J]. 应文渊,赵章风,钟江. 机电工程. 2018(12)
博士论文
[1]耦合超声的气液固三相磨粒流流场特性与调控方法[D]. 陈凯.浙江工业大学 2017
硕士论文
[1]泵体微小孔磨粒流挤磨工艺技术研究[D]. 赵亚波.中北大学 2018
[2]车辆液电耦合式ISD悬架单神经元PID控制与试验研究[D]. 杜毅.江苏大学 2018
[3]MJⅡ型双水平呼吸机系统的研究与开发[D]. 尹德军.东南大学 2017
[4]气—液—固三相磨粒流光整加工工艺优化及控制系统的研究[D]. 黄希欢.浙江工业大学 2016
本文编号：3658051
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