新型机床主轴锻造温度的模糊-PID控制研究

发布时间：2021-06-13 06:54

　　对42CrMoSrIn钢新型机床主轴进行了传统PID控制和模糊-PID控制,并进行了室温磨损性能、高温磨损性能和显微组织的测试、对比和分析。结果表明:与传统PID控制相比,经模糊-PID控制后的试样室温磨损体积和高温磨损体积分别减小了29.41%、44.44%,试样的室温磨损性能和高温磨损性能均提升。模糊-PID控制的效果优于传统PID控制,可以提高机床主轴的质量。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(19)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

42Cr Mo Sr In钢主轴成品及取样示意图(mm)

锻造温度的模糊-PID控制系统原理图如图2所示。通过西门子S7300 PLC实现模糊控制器和PID控制器，控制方式根据温度偏差大小在模糊和PID控制中自行切换。以锻造温度偏差e作为控制系统的选取对象，当控制量（锻造温度偏差）的绝对值|e|<0.8℃时，控制系统调用模糊模块；当0.8℃≤|e|≤4℃时，控制系统调用PID控制模块；当|e|>4℃时，控制量U=Umax。锻造温度的模糊-PID控制系统算法如图3所示。锻造温度数据采集由模拟量输入模块完成，温度调节阀控制由输出控制量模块实现。输入输出模糊控制的论域均为{-3,-2,-1,0,1,2,3}，模糊词集均为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，模糊集合的隶属函数选取三角型函数。1.3 试验方法

室温磨损：在42Cr Mo Sr In钢主轴上用线切割的方法切取室温磨损试件，取样位置如图1所示。试样尺寸φ25 mm×5 mm，测试条件为室温，试验设备为MG1000型摩擦磨损试验机，磨损参数为：120N载荷，200r/min磨轮转速，磨损历时10min。记录试样的磨损体积，室温磨损后的表面磨损形貌用JSM-1型扫描电镜来观察。高温磨损：在42Cr Mo Sr In钢主轴上用线切割切取高温磨损试件，取样位置如图1所示。尺寸φ30mm×8 mm。测试为350℃高温，试验设备为MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机。具体磨损参数：200 N载荷，转速300 r/min,10 min磨损，90mm/min相对滑动速度，高温磨损后用JAX-8400型扫描电镜观察试样的表面磨损形貌。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3227229