钛及钛合金异型材矫直机控制技术与系统研究
发布时间：2023-05-18 02:53
在钛及钛合金异型材挤压生产过程中,因挤压生产工艺与工艺参数不稳定而造成钛及钛合金异型材不同程度弯曲,已成为影响异型材挤压生产与产品质量的重难点。钛材加工企业主要是采用张力矫直机对异型挤压材进行矫直,异型挤压材矫直过程对张力控制精确性有苛刻的要求,因此研究钛及钛合金矫直机控制技术与系统有重要的应用价值。本文分析了某钛材加工企业钛及钛合金异型材矫直机及张力矫直工艺,根据钛及钛合金异型材张力矫直工艺对张力控制的要求,确定了异型材矫直机张力控制与系统功能需求。分析异型材矫直机张力控制原理,建立张力控制数学模型,采用模糊PID控制算法对异型材矫直机进行张力控制。提出钛及钛合金异型材矫直机张力控制方案与系统构成;硬件上,采用工业以太网构建矫直机张力控制网络,选用工控机、以太网交换机、PLC、压力传感器、电液比例阀等进行异型材矫直机张力检测与控制;软件上,应用力控组态软件开发矫直采集控制程序、模糊PID算法程序以及系统人机交互界面,包括登录界面、主工况界面、参数设定界面、曲线显示界面、报表查询界面。采用OPC技术进行力控组态软件与MATLAB数据通信,实现了模糊PID控制算法程序的调用,完成PID控...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.1.1 课题研究目的
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题来源
1.4 论文研究内容与技术路线
1.4.1 论文研究内容
1.4.2 研究技术路线
1.5 论文结构
第二章 钛及钛合金异型材矫直机控制需求分析
2.1 钛及钛合金异型材矫直机设备
2.1.1 异型材矫直机设备构成
2.1.2 设备特点
2.2 异型材矫直机张力矫直
2.2.1 钛及钛合金异型材分类
2.2.2 张力矫直工艺分析
2.3 异型材张力矫直加工流程
2.4 异型材矫直机张力控制系统需求分析
2.4.1 系统功能需求分析
2.4.2 系统控制需求分析
2.4.3 张力控制主要技术指标
2.5 本章小结
第三章 钛及钛合金异型材矫直机张力控制策略研究
3.1 异型材矫直机张力控制数学模型
3.1.1 异型材矫直机张力矫直工作原理
3.1.2 异型材矫直机张力控制数学模型建立
3.2 异型材矫直机张力控制策略
3.2.1 常规PID控制策略
3.2.2 模糊控制原理
3.2.3 模糊PID控制器
3.3 异型材张力矫直模糊PID控制器设计
3.4 异型材张力模糊PID控制器仿真
3.4.1 模糊PID控制器生成
3.4.2 异型材张力模糊PID控制器仿真
3.5 本章小结
第四章 异型材矫直机张力控制方案与系统硬件设计
4.1 异型材矫直机张力控制方案设计
4.1.1 现场总线技术
4.1.2 基于总线的异型材矫直机张力控制方案
4.2 异型材矫直机张力控制系统硬件设计
4.2.1 异型材矫直机张力控制系统硬件构成
4.2.2 控制单元设计
4.2.3 张力检测单元设计
4.2.4 张力执行单元设计
4.3 本章小结
第五章 异型材矫直机控制软件设计
5.1 异型材矫直机张力控制系统软件组成
5.2 主程序设计
5.3 张力矫直控制程序设计
5.3.1 数据采集程序
5.3.2 张力矫直过程控制程序
5.4 模糊PID控制算法程序设计
5.4.1 基于OPC的数据交互
5.4.2 张力数据交互程序设计
5.4.3 模糊PID程序设计
5.5 人机交互界面程序设计
5.5.1 人机交互界面功能
5.5.2 登录界面
5.5.3 主工况界面
5.5.4 参数设定界面
5.5.5 曲线显示界面
5.5.6 报表查询界面
5.6 本章小结
第六章 异型材矫直机张力控制系统调试与运行
6.1 异型材矫直机张力控制系统调试
6.1.1 调试前准备工作
6.1.2 硬件调试
6.1.3 软件调试
6.2 张力控制系统试运行与控制效果分析
6.2.1 张力控制系统试运行
6.2.2 张力控制系统运行效果分析
6.2.3 张力控制运行数据结果分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：3818528
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.1.1 课题研究目的
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题来源
1.4 论文研究内容与技术路线
1.4.1 论文研究内容
1.4.2 研究技术路线
1.5 论文结构
第二章 钛及钛合金异型材矫直机控制需求分析
2.1 钛及钛合金异型材矫直机设备
2.1.1 异型材矫直机设备构成
2.1.2 设备特点
2.2 异型材矫直机张力矫直
2.2.1 钛及钛合金异型材分类
2.2.2 张力矫直工艺分析
2.3 异型材张力矫直加工流程
2.4 异型材矫直机张力控制系统需求分析
2.4.1 系统功能需求分析
2.4.2 系统控制需求分析
2.4.3 张力控制主要技术指标
2.5 本章小结
第三章 钛及钛合金异型材矫直机张力控制策略研究
3.1 异型材矫直机张力控制数学模型
3.1.1 异型材矫直机张力矫直工作原理
3.1.2 异型材矫直机张力控制数学模型建立
3.2 异型材矫直机张力控制策略
3.2.1 常规PID控制策略
3.2.2 模糊控制原理
3.2.3 模糊PID控制器
3.3 异型材张力矫直模糊PID控制器设计
3.4 异型材张力模糊PID控制器仿真
3.4.1 模糊PID控制器生成
3.4.2 异型材张力模糊PID控制器仿真
3.5 本章小结
第四章 异型材矫直机张力控制方案与系统硬件设计
4.1 异型材矫直机张力控制方案设计
4.1.1 现场总线技术
4.1.2 基于总线的异型材矫直机张力控制方案
4.2 异型材矫直机张力控制系统硬件设计
4.2.1 异型材矫直机张力控制系统硬件构成
4.2.2 控制单元设计
4.2.3 张力检测单元设计
4.2.4 张力执行单元设计
4.3 本章小结
第五章 异型材矫直机控制软件设计
5.1 异型材矫直机张力控制系统软件组成
5.2 主程序设计
5.3 张力矫直控制程序设计
5.3.1 数据采集程序
5.3.2 张力矫直过程控制程序
5.4 模糊PID控制算法程序设计
5.4.1 基于OPC的数据交互
5.4.2 张力数据交互程序设计
5.4.3 模糊PID程序设计
5.5 人机交互界面程序设计
5.5.1 人机交互界面功能
5.5.2 登录界面
5.5.3 主工况界面
5.5.4 参数设定界面
5.5.5 曲线显示界面
5.5.6 报表查询界面
5.6 本章小结
第六章 异型材矫直机张力控制系统调试与运行
6.1 异型材矫直机张力控制系统调试
6.1.1 调试前准备工作
6.1.2 硬件调试
6.1.3 软件调试
6.2 张力控制系统试运行与控制效果分析
6.2.1 张力控制系统试运行
6.2.2 张力控制系统运行效果分析
6.2.3 张力控制运行数据结果分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：3818528
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