水平下调式三辊卷板机电液伺服同步控制系统的研究与设计

发布时间：2018-06-08 14:24

  本文选题：卷板机 + 同步控制　； 参考：《山东理工大学》2012年硕士论文

【摘要】：在现代液压技术应用中,经常出现要求两个或两个以上的执行元件同步动作的情况。在运动过程中,由于负载、摩擦阻力、泄漏、制造精度和结构变形上的差异,为了保证相同的速度或位移作同步运动,必须施加必要的控制才能实现。卷板机是应用同步运动装置的典型设备,随着航空航天、军工兵器、汽车、造船、化工、压力容器、冶金、工程机械、金属构件等行业的日益发展壮大,对卷板机的需求量日趋增大,卷板精度要求也越来越高。因此,研究卷板机液压同步系统,并提出合理的设计方案具有很好的理论意义和实用价值。针对WS11K-100*3200型水平下调式三辊卷板机上工作辊左右两侧液压缸的同步动作要求,本文主要从以下几个方面展开研究：一、结合卷板机发展的国内外现状,阐述液压同步系统的概念,并对其进行了简单分类；重点针对闭环方式下的液压同步系统提出不同的控制策略,分析了当今液压同步系统向自动化、智能化和高精度方向发展的趋势。二、阐述WS11K-100*3200型卷板机的主要机械结构,重点对板材成形工艺和工作过程进行了理论分析；针对卷板过程中上工作辊运动对产品的影响,指出了卷板机液压同步系统控制的重要性,并对现有液压同步系统、控制方式以及存在的问题进行了分析。三、针对现有液压同步系统及控制方式存在的问题,将液压伺服技术引入卷板机液压同步控制系统中；对液压伺服系统的原理、典型应用进行阐述,同时分析了伺服阀控制的多缸同步运动方式,提出了基于主从控制方式下的卷板机闭环补偿液压同步控制策略：为了便于研究建立了卷板机电液伺服同步系统的数学模型。四、针对液压系统存在非线性、时变性及控制死区等问题,提出了基于模糊控制的自整定PID控制策略,重点阐述了模糊自整定PID控制器的设计原理及步骤；并利用MATLAB建立了针对本系统的模糊PID控制器,对卷板机液压伺服同步系统进行了仿真实验。结果表明：本系统在双缸跟随性能,抗干扰,稳定性方面有很大的优势。五、针对改进的WS11K-200/300×3200水平下调式三辊卷板机控制系统,设计了基于SIMATIC S7-200 PLC的模糊PID控制算法,以及上位机控制系统,并设计了程序流程图,编写了PLC控制程序。
[Abstract]:In the application of modern hydraulic technology , the synchronous action of two or more actuators is often required . In the course of movement , it is necessary to apply necessary control in order to ensure the same speed or displacement .
This paper puts forward different control strategies for the hydraulic synchronous system under closed - loop mode , analyzes the trend of the development of hydraulic synchronous system to automation , intelligence and high precision .
Aiming at the influence of upper working roll motion on the product , the paper points out the importance of hydraulic synchronous system control and analyzes the existing problems of hydraulic synchronous system , control mode and existing problems .
This paper describes the principle and typical application of hydraulic servo system , analyzes the multi - cylinder synchronous motion mode of servo valve control , and puts forward a closed loop compensation hydraulic synchronous control strategy based on master - slave control .
The fuzzy PID controller for the system is established by MATLAB , and the simulation experiment is carried out on the hydraulic servo synchronous system of the rolling mill . The results show that the system has a great advantage in the double - cylinder follow - up performance , anti - interference and stability .
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273;TH137

【共引文献】

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本文编号：1996101