双缸四柱液压机同步控制系统仿真与研究

发布时间：2017-09-04 16:40

  本文关键词：双缸四柱液压机同步控制系统仿真与研究

  更多相关文章： 同步控制 比例溢流阀 双环控制 PID控制 AMESim/Simulink

【摘要】：液压机是金属成型、拉伸、冲裁和挤压等在现代工业生产中主要应用设备之一。目前,液压机在机械生产的各个领域使用已经遍布,社会经济的快速发展得到了极大的促进。人们对高精度和高质量的要求使得传统的液压机机械加工已不能满足需求。因而,发展科技含量高的液压机已势在必行。当今,在多缸同步控制方面依然是液压机的研究热点和难点之所在。液压机在工作过程中如果负载不均匀、液压系统泄漏、机械结构的摩擦以及制造精度的不高等都会使多个液压缸在运动过程中发生一定程度的偏差,从而造成活动横梁产生一些倾斜,影响到液压机加工成型的精度,甚至影响到液压机使用寿命,因此对液压机的位移同步控制研究很重要。在广泛查阅了国内外有关液压机及其多液压缸同步控制文献的基础上,论述了液压机及其多液压缸同步控制技术的国内外研究现状和发展趋势,引出了本论文关于双缸四柱液压机研究内容和方向,通过对双缸四柱液压机同步控制系统的研究和设计,为双缸四柱液压机同步控制系统的应用提供一定的理论依据。本论文设计了以数字阀为核心的节流型双缸四柱液压机位移同步系统回路。该同步系统主要由主动液压缸与从动液压缸两个系统组成,其同步控制的主要思想是将主动液压缸的位移信号作为从动液压缸的输入信号,通过调节控制从动液压缸以达到两个液压缸的同步运行。由于双缸四柱液压机位移同步控制是一个非线性的时变系统,且在四柱液压机工作过程时,系统压力高并且流量变化大,致使油液在管道中压力波动较大,而且四柱液压机的控制系统对油液的响应速度和压力稳定性的要求较高。因此,设计稳定性较好的油源系统对四柱液压机的各项性能尤其是提高控制精度是十分有利的。结合AMESim对制约同步运动的因素仿真分析以及现代工业对同步控制提出的精度高、响应快等要求,为提高位移同步精度,本文又增设了比例溢流阀对油源压力进行稳定性控制。油源压力稳定性控制与位移同步控制一起构成一种双环控制策略,这两种控制都采用工业控制中最经典的PID控制。通过AMESim/Simulink对双缸四柱液压机系统进行联合仿真以验证其位移同步性能。结果表明系统在负载突变的极端干扰下依然保持了良好的稳定性,且仿真曲线能较好的跟踪目标曲线,因此该方法具有良好的控制性能。
【关键词】：同步控制 比例溢流阀 双环控制 PID控制 AMESim/Simulink
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG305;TP271.31
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-26
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究意义14
• 1.3 液压机国内外研究现状14-16
• 1.4 液压机同步运行原理及其控制技术16-19
• 1.4.1 液压机同步运行原理及方法16-17
• 1.4.2 液压机同步控制技术17-19
• 1.5 电液数字控制技术19-21
• 1.5.1 电液直接式数字控制技术19-20
• 1.5.2 电液间接式数字控制技术20-21
• 1.6 数字阀的分类及研究现状21-24
• 1.6.1 数字阀的分类21-24
• 1.6.2 数字阀的研究现状24
• 1.7 本文的研究内容和论文结构24-26
• 1.7.1 研究内容24-25
• 1.7.2 论文结构25-26
• 第二章 四柱液压机同步液压回路设计26-39
• 2.1 双缸四柱液压机回路设计26-31
• 2.1.1 液压机介绍26-27
• 2.1.2 液压机同步液压系统设计27-31
• 2.2 液压机液压系统主要元器件的选择31-37
• 2.2.1 液压缸的选择31-32
• 2.2.2 液压泵的选择32-33
• 2.2.3 液压管路计算33-34
• 2.2.4 换向阀的选择34
• 2.2.5 数字阀的选择34-36
• 2.2.6 数字阀控制器36-37
• 2.2.7 位移传感器的选择37
• 2.3 本章小结37-39
• 第三章 液压机同步控制系统建模及分析39-61
• 3.1 阀控活塞缸的数学模型39-43
• 3.2 液压机电液同步控制系统研究43-48
• 3.2.1 AMESim软件简介44-45
• 3.2.2 建模仿真平台AMESim45
• 3.2.3 创建数据库工具AMECustom45
• 3.2.4 文档与模型生成器AMESet45-46
• 3.2.5 文档与模型生成器AMERun46-47
• 3.2.6 AMESim软件的四种工作模式47-48
• 3.3 液压机同步控制系统的仿真分析48-59
• 3.3.1 数字阀模型的建立48-50
• 3.3.2 四柱液压机同步控制系统相关参数的设置50-51
• 3.3.3 AMESim仿真模型的建立51-53
• 3.3.4 仿真结果53-59
• 3.4 本章小结59-61
• 第四章 液压机双环控制研究61-79
• 4.1 PID控制61-63
• 4.1.1 PID控制的参数整定63
• 4.2 基于压力闭环的控制63-67
• 4.2.1 比例溢流阀模型64-66
• 4.2.2 压力控制AMESim的模型66-67
• 4.3 基于位移闭环的同步运动控制67-69
• 4.3.1 位移同步控制的AMESim模型68-69
• 4.4 联合仿真69-78
• 4.4.1 Simulink仿真平台介绍71
• 4.4.2 联合仿真原理71
• 4.4.3 仿真接口设置71-73
• 4.4.4 PID控制仿真分析73-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第五章 总结与展望79-81
• 5.1 总结79
• 5.2 展望79-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果84-85
• 致谢85-86

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王存伟;陈龙厚;胡忠良;蔡文明;卞王东;;四柱液压机压头防下落装置的设计[J];机械工程师;2010年09期

2 魏刚;唐开荣;;四柱液压机液压系统故障诊断[J];重型机械;2010年S2期

3 武新柱;张云鹤;吴秀峰;张蕾;;一种用于制造活性炭棒料的专用四柱液压机[J];锻压装备与制造技术;2011年01期

4 张芳麟;陈永龙;;四柱液压机工作油缸漏油的分析与探讨[J];液压与气动;2012年09期

5 陈永利;;用胶粘法修复四柱液压机立柱的研伤[J];设备管理与维修;1991年11期

6 陈胜涛，孙栓民;四柱液压机冲裁缓冲的试验研究[J];锻压机械;1994年02期

7 李献华;;带顶模缸的三梁四柱液压机的立柱和梁板设计[J];装备制造技术;2009年04期

8 徐吉光;;四柱液压机主缸活塞杆头断裂的修理[J];设备管理与维修;2010年05期

9 夏卫明;王义平;骆桂林;嵇宽斌;;四柱液压机装配动画仿真视频的制作[J];机床与液压;2011年22期

10 邹明礼;经济型四柱液压机数控系统[J];液压与气动;1998年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 辜武全;;500KN四柱液压机立柱的设计[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年

2 辜武全;;500KN四柱液压机横梁的设计[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 刘飞;双缸四柱液压机同步控制系统仿真与研究[D];上海工程技术大学;2016年

2 缪玉桂;四柱液压机快速设计系统研究[D];合肥工业大学;2010年

3 陈小刚;基于ANSYS的YJ32-100型四柱液压机关键零部件优化设计研究及应用[D];重庆大学;2007年

，

本文编号：792669