拉伸液压机动力学建模与控制系统设计

发布时间：2017-11-26 13:05

  本文关键词：拉伸液压机动力学建模与控制系统设计

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【摘要】：随着我国天然气汽车的不断普及,对车用压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)钢瓶的生产效率和质量提出了更高的要求。本课题针对某企业压缩天然气(CNG)钢瓶冲拔生产线中的关键设备—拉伸液压机的控制系统进行了深入的研究。结合拉伸液压机的工艺要求及其具有高压、大流量、大惯量和高精度的特点,对拉伸液压机的性能和要求,尤其是拉伸过程,进行了理论分析,设计出了控制系统。主要完成了如下工作:首先,在参考大量相关文献资料的基础上,熟悉了现代液压机的液压控制系统的国内外研究现状,以及自动控制技术在电液控制系统中的相关应用;分析了拉伸液压机的组成和工作原理,以及拉伸液压机活动横梁下行拉伸的稳定性和精度对产品质量的影响;在对拉伸过程进行理论分析的基础上,建立了其数学模型。然后,针对拉伸液压机的惯性大、时变性和非线性等特点,在分析了PID和模糊控制的基础上,提出了拉伸液压机拉伸过程的模糊PID控制方法。结合拉伸过程的工艺要求,根据现场实验数据设计了位移曲线,并设计具有参数自整定功能的模糊PID控制器,使活动横梁的位置轨迹完全跟踪上了期望曲线。为后续的控制系统设计奠定了理论基础。最后,在分析了拉伸液压机的工艺和控制要求的基础上,综合考虑冲拔生产线的整体工艺要求,结合理论分析结果,设计了分布式现场总线控制系统。主要包括主从站的硬件设计、网络配置、下位机程序设计和上位机程序设计等。在现场对拉伸液压机的实际运行数据进行了采集分析,结果表明该控制系统能够满足控制要求。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG305

【参考文献】

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本文编号：1229865