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基于云模型的数控高速冲床液压系统的研究

发布时间:2021-01-11 18:17
  随着工业发展的不断进步,产品加工对加工设备的需求越来越旺盛,要求也越来越高,数控高速冲床作为高档加工设备在钣金行业的应用越来越广泛,相对于普通冲床来说,数控高速冲床可根据不同需求实现自动化生产,节省空间,自动化程度高。作为数控冲床的核心部分,专用液压系统的动态品性直接影响到数控冲床的产品性能,数控专用系统结构复杂,对工作环境敏感,很容易受到非线性因素和和外部干扰的影响液。因此对高性能数控专用液压系统的研究一直是数控冲床领域研究的重点。本文首先阐述了数控冲床液压系统的发展现状,分析了数控高速冲床和液压系统的结构及其工作原理。通过对阀控缸、伺服阀、位移传感器、比例放大器等部分的建模最终确定本液压系统的数学模型。在理想状态下,分别运用PID控制器、一维云模型控制器和一维复合云模型控制器对本系统进行仿真比较,仿真结果表明,一维复合云模型的控制效果相对较好。然而考虑到在实际工作环境中不可避免会有非线性因素和外部干扰的情况,液压系统在高速运行时往往存在着液压冲击,换向震动以及信号干扰等个方面的问题,传统的PID控制在应对多干扰因素、非线性系统和负载变化的情况下显现出一定的不足,难以满足市场对高速冲... 

【文章来源】:江苏科技大学江苏省

【文章页数】:86 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 数控高速冲床液压系统研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 发展趋势
    1.3 智能控制理论与应用
        1.3.1 智能控制的发展
        1.3.2 云模型在智能控制的应用
    1.4 课题的提出和主要研究内容
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 课题的主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 数控冲床液压系统建模
    2.1 数控冲床的结构及液压系统工作原理
        2.1.1 数控冲床的结构
        2.1.2 液压系统结构
        2.1.3 液压系统工作原理
    2.2 阀控非对称缸数学模型
        2.2.1 液压缸负载压力—流量方程
        2.2.2 伺服阀流量特性方程
        2.2.3 液压缸流量连续性方程
        2.2.4 油缸与负载间的力平衡方程
        2.2.5 阀控缸的数学模型
    2.3 伺服阀数学模型
    2.4 位移传感器数学模型
    2.5 比例放大器的数学模型
    2.6 数控转塔冲床液压系统的数学模型
    2.7 液压系统相关参数的分析与确定
    2.8 本章小结
第3章 云模型理论
    3.1 云模型概念
        3.1.1 云模型的基本定义
        3.1.2 云模型的数字特征
        3.1.3 云模型的3En规则
    3.2 云模型发生器
        3.2.1 正向云模型发生器
        3.2.2 逆向云模型发生器
        3.2.3 条件云模型发生器
    3.3 云模型的推理规则
        3.3.1 单输入单规则推理
        3.3.2 双输入单规则推理
    3.4 本章小结
第4章 数控冲床液压系统的云模型控制器研究
    4.1 PID控制器设计
        4.1.1 PID控制理论
        4.1.2 数字PID控制算法
        4.1.3 PID控制系统仿真
    4.2 液压系统一维云模型控制器设计
        4.2.1 一维云模型控制器设计
        4.2.2 基于一维云模型的液压系统仿真
    4.3 液压系统一维复合云模型控制器
        4.3.1 一维复合云模型控制器设计
        4.3.2 基于一维复合云模型的系统仿真
    4.4 本章小结
第5章 非线性下的二维云模型PID参数自整定控制器
    5.1 非线性因素下的仿真研究
    5.2 二维云模型PID参数自整定控制器
        5.2.1 二维云模型PID参数自整定控制器原理
        5.2.2 二维云模型的实现
        5.2.3 二维云模型PID参数自整定控制器设计
        5.2.4 二维云模型PID参数自整定控制仿真
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文及科研成果
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]云模型的舰船维修成本建模与预测[J]. 黄红霞.  舰船科学技术. 2018(04)
[2]数控板材加工装备技术分析[J]. 何鑫涛.  技术与市场. 2017(11)
[3]高速数控冲床板材振动系统动力学分析与建模[J]. 程映奇,张慧,王钦若.  电子世界. 2017(18)
[4]转塔冲床在钣金加工中的应用[J]. 廖炳荣.  机电产品开发与创新. 2017(04)
[5]伺服转塔数控冲床和激光切割机在实际生产中的应用[J]. 李倩.  时代农机. 2017(03)
[6]一种智能PID参数整定控制系统设计与实现[J]. 宋莉莉.  信息通信. 2016(08)
[7]数控冲床中常用检测元件的故障分析与维修[J]. 刘水平,朱彩莲,杨寿智.  机床与液压. 2015(20)
[8]PID控制算法在家用智能服务机器人物品搜寻中的应用[J]. 李攀.  计算机与数字工程. 2015(07)
[9]智能分区PID控制算法在电动缸伺服系统中的研究[J]. 曾从吉,单梁,陆建荣.  计算机测量与控制. 2015(06)
[10]钣金加工技术在数控冲床中的实践应用分析[J]. 聂晋,周祥,吕振.  装备制造技术. 2014(04)

博士论文
[1]基于云模型的双向认知计算方法研究[D]. 许昌林.西南交通大学 2014

硕士论文
[1]基于智能优化算法的前馈PID直驱泵控电液伺服控制技术研究[D]. 贾甜甜.西安理工大学 2017
[2]基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制研究与实现[D]. 刘大军.宁波大学 2017
[3]基于云模型的图像多粒度聚类研究[D]. 刘旋.重庆邮电大学 2017
[4]基于云模型的煤矿矿井瓦斯风险综合评价研究[D]. 梁爽.西北师范大学 2016
[5]电液混合式注塑机的智能控制方法研究[D]. 罗运广.杭州电子科技大学 2016
[6]基于云模型的自适应神经模糊推理系统的装备保障态势评估方法的研究[D]. 董小丽.兰州大学 2015
[7]基于云模型的不确定性理论与实验研究[D]. 崔晓静.上海师范大学 2015
[8]基于云模型的电力企业信息化水平综合评价研究[D]. 刘军.华北电力大学 2015
[9]基于云模型的智能变电站建设项目综合评价研究[D]. 肖艳利.华北电力大学 2015
[10]基于云模型的管道运输低碳绿色发展研究[D]. 徐翔.大连海事大学 2015



本文编号:2971254

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