锻造操作机电液控制系统研究

发布时间：2017-10-15 16:26

  本文关键词：锻造操作机电液控制系统研究

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【摘要】：锻造操作机是大型锻件塑性成形加工中广泛使用的锻压机械。随着企业对大型锻件的需求和锻件质量的诉求不断提高,使得锻造行业和锻造操作机需要向更高技术水平发展。锻造操作机属于机电液一体化的大型机械设备,其负载、惯量、流量大和载荷时变的特性给传动控制系统的设计带来很大困难。因此,大型锻造操作机液压回路及其控制技术研究,对于新型锻造操作机的研发,甚至整个锻造行业的发展具有十分重要的意义。本文广泛查阅了锻造操作机相关学术文献和产品资料,综述了目前国内外锻造操作机的研究状况和发展趋势,并介绍了20t全液压摆移式锻造操作机控制系统。建立了锻造操作机关键系统(大车行走系统和夹钳旋转系统)的数学模型,并对其控制策略进行了深入的分析。采用模糊PID的控制策略,基于MATLAB/Simulink仿真平台,完成了模糊PID控制器的设计,在此基础上,联合AMESim仿真平台对锻造操作机大车行走系统和夹钳旋转系统的动态特性进行了仿真分析。最后,对20t操作机产品进行了试验测试,研究了大车行走系统快锻工况和常锻工况试验测试,对夹钳旋转系统进行了不同输入角度的试验测试。仿真研究和试验测试结果表明,锻造操作机采用模糊控制策略时,大车行走位移误差和夹钳旋转角度偏差满足设计要求。同时模糊PID仿真结果与试验测试结果基本吻合,进一步验证了设计方案和仿真模型的正确性,实现与锻压机的联动送进,锻造操作机产品性能满足最初设计的要求。
【关键词】：锻造操作机 液压控制系统 模糊PID控制 仿真 试验
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG315
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 锻造操作机的发展与现状9-11
• 1.3 锻造操作机控制技术研究现状11-13
• 1.4 课题的研究内容和主要完成的工作13-14
• 第2章 锻造操作机电液控制系统方案设计14-28
• 2.1 锻造操作机概述14-15
• 2.2 锻造操作机液压控制系统15-19
• 2.3 锻造操作机控制系统数学模型19-25
• 2.4 锻造操作机控制系统的模型参数计算25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 控制策略研究28-40
• 3.1 PID控制算法原理简析28-31
• 3.2 模糊PID控制技术原理简析31-33
• 3.2.1 模糊数学理论31-32
• 3.2.2 模糊控制原理32-33
• 3.2.3 模糊控制在PID自整定中的应用33
• 3.3 锻造操作机模糊PID控制器设计33-39
• 3.3.1 输入输出变量的确定34-35
• 3.3.2 模糊化35-36
• 3.3.3 模糊规则和模糊推理36-38
• 3.3.4 去模糊化38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 锻造操作机仿真研究与试验测试40-52
• 4.1 仿真软件简介40-41
• 4.2 锻造操作机电液比例控制系统联合仿真41-45
• 4.2.1 基于MATLAB/Simulink电液比例控制系统建模41-44
• 4.2.2 基于AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真44-45
• 4.3 操作机联合仿真结果分析45-47
• 4.3.1 夹钳旋转系统联合仿真分析45-46
• 4.3.2 大车行走系统联合仿真分析46-47
• 4.4 锻造操作机试验测试47-51
• 4.4.1 锻造操作机人机系统概述48-50
• 4.4.2 锻造操作机试验测试50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 结论52-54
• 5.1 结论52
• 5.2 展望52-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间的研究成果59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李佶;;锻造操作机的发展近况[J];锻压机械;1978年03期

2 聂绍珉;;现代大中型锻造液压机的特点及发展趋势(下)[J];金属加工(热加工);2009年01期

3 祁森;;自整定模糊PID控制系统研究[J];河南科技;2013年20期

4 李阁强;江兵;李跃松;;20t锻造操作机夹钳旋转液压控制系统设计（英文）[J];机床与液压;2014年18期

5 周斌;李阁强;江兵;马淑叶;;20t锻造操作机大车行走液压控制系统设计[J];液压与气动;2014年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 徐明昊;600kN/1500kN·m锻造操作机控制系统研究[D];华中科技大学;2011年

2 许勇;重载夹持装置液压同步驱动系统的建模及内模控制研究[D];中南大学;2009年

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本文编号：1038137