100MN模锻液压机被动调平控制系统研究
发布时间：2023-01-04 10:22
大型模锻液压机主要用于钛合金、高温合金等难变形材料大型锻件的成型加工,要求锻件一次模锻加压成型,尺寸精度要求高,实现锻件的近净成形。但由于锻件材质不均、加热不均、形状非对称,加之液压系统的非线性、参数不确定性以及因模锻件偏心力产生的偏转力矩等,导致活动横梁在下行锻造过程中发生倾斜,造成锻件欠压充填不足,从而影响锻件的加工精度,甚至影响液压机本体的安全。因此大吨位液压机均需要设置被动调平系统,以保持活动横梁水平姿态在一个较高精度的范围内,从而保证上下锻模准确压合,保证锻件的尺寸精度,同时改善液压机各构件受力状况,延长使用寿命。本文针对大型液压机活动横梁锻造过程中易发生倾斜且调平不易的实际问题,以活动横梁的姿态调平为研究对象,分析了大型液压机的机械本体机构和调平液压系统的工作原理及活动横梁调平的影响因素,优化了机械本体结构,同时采用负载口独立控制技术和模糊PID控制策略设计了新型的调平控制系统,提高了活动横梁的调平精度。本文主要研究内容如下:（1）对100MN模锻液压机机架进行有限元分析,通过对应力和应变分析,得出应力集中和变形最大的位置,对机架的主要承载部件C型板立柱和上隔梁结构进行了优...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 大型液压机发展现状和发展趋势
1.2.1 国内外现状
1.2.2 发展趋势
1.3 大型液压机液压系统
1.3.1 驱动液压系统
1.3.2 调平液压系统
1.4 大型液压机调平控制策略研究
1.5 本文的主要研究内容和结构
1.5.1 本文的主要研究内容
1.5.2 论文结构
第二章 调平控制性能影响因素研究
2.1 机架刚度的影响分析
2.1.1 100MN模锻液压机机架有限元模型的建立
2.1.2 预紧力对机架刚度的影响
2.1.3 机架强度校核
2.1.4 机架结构优化后的刚度和强度校核
2.2 工作缸驱动系统的影响分析
2.3 本章小结
第三章 被动调平控制系统研究
3.1 活动横梁受力分析
3.2 调平液压系统原理
3.2.1 负载口独立控制原理
3.2.2 基于负载口独立控制的调平控制原理
3.3 调平液压系统的设计
3.3.1 偏心力分析
3.3.2 液压系统主要参数确定
3.3.3 调平液压系统建模
3.4 调平控制系统设计
3.4.1 比例阀流量-压力数学模型
3.4.2 调平缸流量-压力数学模型
3.4.3 调平控制模型的建立
3.5 本章小结
第四章 被动调平系统控制策略研究与仿真
4.1 PID控制
4.1.1 PID控制原理
4.1.2 PID控制参数的整定
4.2 模糊PID控制
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 模糊控制器结构的选择
4.2.3 模糊PID控制的数学模型
4.2.4 模糊控制器设计
4.2.5 模糊判决方法
4.2.6 模糊控制器建模
4.3 联合仿真研究
4.3.1 建立联合仿真模型
4.3.2 AMESim/Simulink联合仿真研究
4.4 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]100 MN液压锻造机预紧组合式机架的有限元分析[J]. 殷正瑞,李兴成,刘凯磊,周宇,江弥峰. 锻压技术. 2019(08)
[2]基于机液压差补偿的负载口独立液压系统设计[J]. 黄鹏辉,刘凯磊,李兴成,谷礼祥,康绍鹏. 南方农机. 2019(07)
[3]带预紧力连接结构的计算与优化分析[J]. 林荣欣,党万腾,李宇飞. 成都大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]基于机液压差补偿的负载口独立控制系统节能特性分析[J]. 刘凯磊,高英杰,李兴成,柴华伟. 机床与液压. 2018(20)
[5]四柱液压机横梁结构设计与有限元特性分析[J]. 卜匀,龚清华,王晓东. 装备制造技术. 2017(05)
[6]开式变量泵控快锻油压机系统能耗特性实验研究[J]. 姚静,任旭辉,曹晓明,赵劲松,孔祥东. 中国机械工程. 2017(04)
[7]多缸调平系统模糊相邻耦合同步控制研究[J]. 刘芮葭,陈凯. 中国机械工程. 2016(17)
[8]基于先进PID控制的液压同步系统研究[J]. 魏跃斌,陈惠贤,张小奇,任亚峰,黄耀峰. 液压气动与密封. 2016(01)
[9]全预紧组合框架液压机的预紧力研究[J]. 单东生,贾向东,赵长财. 机械工程学报. 2015(14)
[10]YQ32-400t液压机上横梁的结构改进设计[J]. 杨朝全,邓祥周,宋本超. 煤矿机械. 2015(04)
博士论文
[1]带滑块导向塑料成型液压机电液控制系统研究[D]. 孙春耕.浙江大学 2018
[2]800MN模锻液压机液压系统设计与同步控制策略研究[D]. 于今.重庆大学 2016
[3]800MN巨型液压机同步系统精良控制技术研究[D]. 周育才.中南大学 2012
[4]巨型模锻液压机同步控制系统及其鲁棒控制的研究[D]. 刘忠伟.中南大学 2012
[5]300MN模锻水压机动梁驱动系统动态响应特性及速度控制研究[D]. 黄长征.中南大学 2007
硕士论文
[1]电液比例阀控四缸同步的控制算法研究[D]. 杨彦琳.兰州理工大学 2019
[2]弹性成形液压机机身结构分析与优化设计[D]. 熊丹丹.合肥工业大学 2017
[3]多液压缸同步控制技术的研究[D]. 鲁鼎.江苏科技大学 2013
[4]基于BP神经网络的巨型模锻液压机同步控制系统研究[D]. 肖智.中南大学 2012
[5]巨型模锻压机结构载荷均匀传递及控制[D]. 吴道辉.中南大学 2011
[6]巨型液压机同步平衡系统特性分析及控制策略研究[D]. 李江波.中南大学 2011
[7]大型模锻液压机动梁驱动及位置控制系统研究[D]. 熊欢欢.中南大学 2010
[8]巨型模锻液压机主动同步控制系统研究[D]. 刘新良.中南大学 2010
本文编号：3727600
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 大型液压机发展现状和发展趋势
1.2.1 国内外现状
1.2.2 发展趋势
1.3 大型液压机液压系统
1.3.1 驱动液压系统
1.3.2 调平液压系统
1.4 大型液压机调平控制策略研究
1.5 本文的主要研究内容和结构
1.5.1 本文的主要研究内容
1.5.2 论文结构
第二章 调平控制性能影响因素研究
2.1 机架刚度的影响分析
2.1.1 100MN模锻液压机机架有限元模型的建立
2.1.2 预紧力对机架刚度的影响
2.1.3 机架强度校核
2.1.4 机架结构优化后的刚度和强度校核
2.2 工作缸驱动系统的影响分析
2.3 本章小结
第三章 被动调平控制系统研究
3.1 活动横梁受力分析
3.2 调平液压系统原理
3.2.1 负载口独立控制原理
3.2.2 基于负载口独立控制的调平控制原理
3.3 调平液压系统的设计
3.3.1 偏心力分析
3.3.2 液压系统主要参数确定
3.3.3 调平液压系统建模
3.4 调平控制系统设计
3.4.1 比例阀流量-压力数学模型
3.4.2 调平缸流量-压力数学模型
3.4.3 调平控制模型的建立
3.5 本章小结
第四章 被动调平系统控制策略研究与仿真
4.1 PID控制
4.1.1 PID控制原理
4.1.2 PID控制参数的整定
4.2 模糊PID控制
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 模糊控制器结构的选择
4.2.3 模糊PID控制的数学模型
4.2.4 模糊控制器设计
4.2.5 模糊判决方法
4.2.6 模糊控制器建模
4.3 联合仿真研究
4.3.1 建立联合仿真模型
4.3.2 AMESim/Simulink联合仿真研究
4.4 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]100 MN液压锻造机预紧组合式机架的有限元分析[J]. 殷正瑞,李兴成,刘凯磊,周宇,江弥峰. 锻压技术. 2019(08)
[2]基于机液压差补偿的负载口独立液压系统设计[J]. 黄鹏辉,刘凯磊,李兴成,谷礼祥,康绍鹏. 南方农机. 2019(07)
[3]带预紧力连接结构的计算与优化分析[J]. 林荣欣,党万腾,李宇飞. 成都大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]基于机液压差补偿的负载口独立控制系统节能特性分析[J]. 刘凯磊,高英杰,李兴成,柴华伟. 机床与液压. 2018(20)
[5]四柱液压机横梁结构设计与有限元特性分析[J]. 卜匀,龚清华,王晓东. 装备制造技术. 2017(05)
[6]开式变量泵控快锻油压机系统能耗特性实验研究[J]. 姚静,任旭辉,曹晓明,赵劲松,孔祥东. 中国机械工程. 2017(04)
[7]多缸调平系统模糊相邻耦合同步控制研究[J]. 刘芮葭,陈凯. 中国机械工程. 2016(17)
[8]基于先进PID控制的液压同步系统研究[J]. 魏跃斌,陈惠贤,张小奇,任亚峰,黄耀峰. 液压气动与密封. 2016(01)
[9]全预紧组合框架液压机的预紧力研究[J]. 单东生,贾向东,赵长财. 机械工程学报. 2015(14)
[10]YQ32-400t液压机上横梁的结构改进设计[J]. 杨朝全,邓祥周,宋本超. 煤矿机械. 2015(04)
博士论文
[1]带滑块导向塑料成型液压机电液控制系统研究[D]. 孙春耕.浙江大学 2018
[2]800MN模锻液压机液压系统设计与同步控制策略研究[D]. 于今.重庆大学 2016
[3]800MN巨型液压机同步系统精良控制技术研究[D]. 周育才.中南大学 2012
[4]巨型模锻液压机同步控制系统及其鲁棒控制的研究[D]. 刘忠伟.中南大学 2012
[5]300MN模锻水压机动梁驱动系统动态响应特性及速度控制研究[D]. 黄长征.中南大学 2007
硕士论文
[1]电液比例阀控四缸同步的控制算法研究[D]. 杨彦琳.兰州理工大学 2019
[2]弹性成形液压机机身结构分析与优化设计[D]. 熊丹丹.合肥工业大学 2017
[3]多液压缸同步控制技术的研究[D]. 鲁鼎.江苏科技大学 2013
[4]基于BP神经网络的巨型模锻液压机同步控制系统研究[D]. 肖智.中南大学 2012
[5]巨型模锻压机结构载荷均匀传递及控制[D]. 吴道辉.中南大学 2011
[6]巨型液压机同步平衡系统特性分析及控制策略研究[D]. 李江波.中南大学 2011
[7]大型模锻液压机动梁驱动及位置控制系统研究[D]. 熊欢欢.中南大学 2010
[8]巨型模锻液压机主动同步控制系统研究[D]. 刘新良.中南大学 2010
本文编号：3727600
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3727600.html
