YH100数控液压伺服压力机液压系统研究

发布时间：2017-09-08 06:39

  本文关键词：YH100数控液压伺服压力机液压系统研究

  更多相关文章： 数控液压伺服压力机 液压系统 控制 粒子群优化 免疫算法 仿真 实验

【摘要】：普通压力机一般可以完成板料冲裁、浅拉伸、弯曲、精整及模锻等工艺,能够满足一般生产中大部分情况下的工艺需求。但是,随着人们在长期使用过程中,特别是在薄板深拉伸工艺过程中,发现使用传统的压力机,工件的合格率低,造成工件废品较多。针对传统压力机在这一方面的不足,我们希望能够开发出一种压力机,能够由用户自由定义压力机的工作行程、速度、加速度等运动学指标。本课题的内容是：先设计出数控液压伺服压力机液压系统,针对免疫控制算法进行改进形成免疫粒子群控制算法,并运用到数控液压伺服压力机液压系统中以提高其工作行程、速度控制的精度。 本课题先拟定数控液压伺服压力机液压系统总体方案,根据设计要求设计出液压系统原理图；计算并选定各液压元件,对系统进行压力损失和温升校核；并在ADAMS中建立系统模型,对系统进行仿真分析；推导出压力机液压系统的传递函数,对控制系统传递函数进行了稳定性分析及能观性、能控性分析;设计出PID(比例、微分、积分)控制器。为了与传统PID控制方法进行比较,设计出适合于伺服压力机液压系统的免疫粒子群控制方法,将该方法应用于PID控制,建立控制系统方框图,利用免疫算法的交叉、变异算子寻优出系统的新控制参数,采用新的寻优结果运用SIMULINK软件对系统进行仿真,仿真结果：免疫粒子群PID控制和传统PID控制的趋于稳定的时间ts分别为0.025s和0.064s。结果显示,通过免疫粒子群控制算法所获得的液压系统过渡时间比传统PID算法得到的过渡时间短,控制特性明显。为了验证免疫粒子群算法的优越性,选择锅炉内胆的水温作为控制对象,进行过程控制实验；最后反复调试形成数控液压伺服压力机液压系统的控制方法并研制出YH100数控液压伺服压力机液压系统产品。
【关键词】：数控液压伺服压力机 液压系统 控制 粒子群优化 免疫算法 仿真 实验
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义11-13
• 1.1.1 概述11
• 1.1.2 选题的目的和意义11-13
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势13-17
• 1.2.1 压力机的研究简史13-14
• 1.2.2 国内外研究现状及发展趋势14-17
• 1.3 本文的研究思路17
• 1.4 本文的研究内容和结构17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第2章 YH100数控液压伺服压力机液压系统的设计19-31
• 2.1 概述19
• 2.2 YH100数控液压伺服压力机液压系统的设计方案19-22
• 2.2.1 电液比例伺服阀控制方案19-20
• 2.2.2 伺服阀控液压缸控制方案20-21
• 2.2.3 采用数字缸直接控制的液压系统21
• 2.2.4 YH100数控液压伺服压力机液压系统方案的选择21-22
• 2.3 YH100数控液压伺服压力机液压系统的设计22-28
• 2.3.1 设计要求22
• 2.3.2 负载特性分析22-23
• 2.3.3 拟定YH100数控液压伺服压力机液压系统原理图23-24
• 2.3.4 计算及选择各液压元件24-26
• 2.3.5 各组成元件动态特性的确定26-27
• 2.3.6 管路和液压油箱的确定27-28
• 2.4 YH100数控液压伺服压力机液压系统的验算28-30
• 2.4.1 系统压力损失验算28-29
• 2.4.2 系统发热与温升的估算29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 基于ADAMS YH100数控液压伺服压力机液压系统的仿真31-39
• 3.1 ADAMS简介及液压模块分析31-32
• 3.1.1 ADAMS软件简介31
• 3.1.2 ADAMS液压模块及优缺点分析31-32
• 3.2 YH100数控液压伺服压力机液压系统ADAMS建模与仿真32-36
• 3.2.1 系统模型与约束的建立32-33
• 3.2.2 系统液压原理图的建立33-36
• 3.3 液压系统仿真分析36-38
• 3.3.1 液压缸受力分析36-37
• 3.3.2 液压缸速度分析37
• 3.3.3 液压缸位移分析37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 YH100数控液压伺服压力机液压系统控制性能的研究39-50
• 4.1 控制系统原理图39
• 4.2 液压控制系统的建模39-42
• 4.2.1 滑阀的流量方程39
• 4.2.2 液压缸流量连续性方程39-41
• 4.2.3 液压缸和负载的力平衡方程41-42
• 4.3 控制系统的状态方程的建立42-43
• 4.4 YH100数控液压伺服压力机液压控制系统性能分析43-46
• 4.4.1 控制系统稳定性分析43-44
• 4.4.2 波德图分析控制系统的稳定性44-45
• 4.4.3 李雅普诺夫稳定性分析45-46
• 4.5 控制系统能控性、能观性分析46-49
• 4.5.1 定常系统能控性判据46-47
• 4.5.2 定常系统的能观性判据47-48
• 4.5.3 YH100数控液压伺服压力机液压系统控制稳定性仿真48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 YH100数控液压伺服压力机液压系统控制方法的研究50-60
• 5.1 免疫算法50-54
• 5.1.1 生物免疫系统的概念50
• 5.1.2 人工免疫算法的基本原理50-51
• 5.1.3 人工免疫算法的应用51-54
• 5.2 粒子群优化算法54-55
• 5.2.1 粒子群优化算法基本原理54
• 5.2.2 粒子群优化算法的缺陷与改进策略54-55
• 5.2.3 粒子群优化算法在自动控制中的应用55
• 5.3 免疫粒子群算法基本原理55-56
• 5.4 基于免疫算法的PID控制器设计56-57
• 5.5 系统仿真与分析57-59
• 5.5.1 建立PID控制系统57-58
• 5.5.2 确定免疫控制参数58
• 5.5.3 参数寻优58-59
• 5.5.4 系统仿真与分析59
• 5.6 本章小结59-60
• 第6章 YH100数控液压伺服压力机液压控制系统控制方法实验60-70
• 6.1 实验装置介绍60-61
• 6.1.1 系统的特点60
• 6.1.2 实验装置的安全保护体系60-61
• 6.2 THSA-1型过控综合自动化对象系统61-62
• 6.2.1 被控对象61-62
• 6.2.2 检测装置62
• 6.2.3 执行机构62
• 6.3 THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台62-64
• 6.3.1 控制屏组件63-64
• 6.3.2 智能仪表控制组件64
• 6.3.3 远程数据采集控制组件64
• 6.4 MCGS组态软件64-65
• 6.5 实验原理65
• 6.6 实验内容及实验步骤65-67
• 6.7 实验参数输入67-68
• 6.8 实验结果分析68-69
• 6.9 本章小结69-70
• 第7章 YH100数控液压伺服压力机产品的试制与应用70-74
• 7.1 试验目的及方法70
• 7.2 试验环境与条件70
• 7.2.1 液压油的要求70
• 7.2.2 压力计的要求70
• 7.3 试验内容70-73
• 7.3.1 液压系统的压力试验和试运转70-71
• 7.3.2 液压系统的压力试验71
• 7.3.3 调试和试运转71-73
• 7.4 实验结果分析73
• 7.5 本章小结73-74
• 第8章 结论与展望74-76
• 8.1 本论文完成的工作74-75
• 8.2 本论文相关工作的进一步展望75-76
• 参考文献76-79
• 读研期间发表的论文79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴文进;张杰;;基于MCGS组态软件的PID液位控制[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年03期

2 刘阔;郭大猛;刘杰;杨克石;;液压挖掘机自适应模糊滑模控制的研究与仿真[J];东北大学学报(自然科学版);2009年11期

3 沈茂亚;丁晓群;王宽;侯学勇;徐进东;;自适应免疫粒子群算法在动态无功优化中应用[J];电力自动化设备;2007年01期

4 邵学广,陈宗海,林祥钦;一种新型的信号拟合方法─—免疫算法[J];分析化学;2000年02期

5 王幼民,姚宏志;基于参数优化的电液位置控制系统的最优控制[J];机床与液压;2005年01期

6 李勇;段正澄;胡伦骥;;基于粒子群优化算法的液压伺服控制系统PID参数优化[J];机床与液压;2007年05期

7 王玉勤;王幼民;薄开宇;;基于免疫粒子群算法的汽车半主动悬架系统研究[J];井冈山大学学报(自然科学版);2010年06期

8 王幼民,姚宏志;电液位置控制系统的二次优化[J];机械传动;2004年02期

9 邹俊,傅新,杨华勇,张健民;免疫PID在液压位置伺服系统中的应用研究[J];机械工程学报;2005年01期

10 祁佳;罗琦;王德强;;基于改进粒子群算法的PID控制器参数整定[J];计算机与现代化;2009年01期

，

本文编号：812473