曲柄伺服压力机数字化仿真系统开发及应用

发布时间：2018-03-18 03:24

  本文选题：曲柄伺服压力机　切入点：数字化　出处：《计算机集成制造系统》2015年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了在减少人力物力的同时给设计和优化曲柄伺服压力机的机电一体化系统组成提供方案及可行性参考,采用Simulink语言开发了曲柄伺服压力机的数字化集成仿真系统,并基于该仿真系统进行了虚拟制造的应用分析。集成仿真系统由运动控制、大功率电驱动、机械传动机构三部分组成。运动控制部分设计了恒速、变速驱动的工作模式;电驱动部分引入基于电子飞轮的永磁交流伺服系统和电机组合,其中永磁交流伺服系统采用速度外环、电流内环两环控制结构的矢量控制策略,引入变参数积分分离的PI调节器;机械传动机构采用曲柄连杆机构。分析结果表明,在同一冲压速度下,伺服压力机的加工效率采用变速驱动工作模式会比恒速驱动模式高,且在一个工作周期内采用变速驱动时驱动系统更加节能,从而为进一步提高曲柄伺服压力机的制造效率提供了依据。
[Abstract]:In order to provide the scheme and feasible reference for the design and optimization of the mechanical and electrical integration system of the crank servo press while reducing manpower and material resources, the digital integrated simulation system of the crank servo press is developed with Simulink language. Based on the simulation system, the application of virtual manufacturing is analyzed. The integrated simulation system is composed of three parts: motion control, high power electric drive and mechanical transmission mechanism. The motion control part designs the working mode of constant speed and variable speed drive. In the electric drive part, the permanent magnet AC servo system based on the electronic flywheel and the motor combination are introduced. The permanent magnet AC servo system adopts the vector control strategy of the speed outer loop and the current inner loop control structure. The Pi regulator with variable parameter integral separation is introduced, and the crank linkage mechanism is used in the mechanical transmission mechanism. The analysis results show that the working efficiency of the servo press using variable speed driving mode is higher than that of constant speed drive mode under the same punching speed. The drive system is more energy saving when the variable speed drive is used in a working cycle, which provides a basis for further improving the manufacturing efficiency of the crank servo press.
【作者单位】： 浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江大学电气工程学院;浙江省机电设计研究院有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51307151) 浙江省自然科学基金资助项目(LY13E070005) 浙江省公益性技术应用研究计划资助项目(2015C31078) 浙江省博士后科研项目择优资助项目(BSH1402065)~~
【分类号】：TG305;TP391.9

【参考文献】

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7 王红军;陈佳鑫;邹湘军;陈冰冰;龙锦荣;陈晶;黄伟权;;SimulationX及硬件在环仿真在伺服压力机设计和研究中的应用[J];机械工程学报;2012年06期

【共引文献】

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3 刘更;;提升产品创新设计能力的协同仿真平台系统研究[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年

4 马峻;曾建潮;;面向模型管理的协同仿真技术[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年

5 邓子云;章兢;刘杨兵;肖久如;;“天河一号”工业设计仿真云平台中间件的设计与实现[A];第十一届全国博士生学术年会——信息技术与安全专题论文集[C];2013年

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6 许舟洲;基于多源信息融合算法的巴士快速公交导航系统仿真研究[D];重庆交通大学;2011年

7 杜栩扬;永磁同步电机转子位置自检测技术的研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 周欣;多学科虚拟样机工具软件集成技术研究与实现[D];南京航空航天大学;2010年

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5 孟彩芳 ,卢宗武 ,张策;可控机械压力机机构选型[J];锻压机械;2002年06期

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