負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)的研究
本文關鍵詞:負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:數(shù)控折彎機是一種自動化程度高、加工精度高且專門用來折彎板材的機床。針對目前大型金屬板料折彎機存在能耗高及同步控制精度不能滿足要求的現(xiàn)狀,研究開發(fā)一種功率匹配的節(jié)能型折彎機,在滿足折彎機液壓系統(tǒng)非對稱缸同步控制精度要求的同時,使能耗降低到最小。本文經(jīng)過對國內(nèi)外數(shù)控折彎機液壓系統(tǒng)的分析,針對目前大型金屬板料折彎機存在能耗高,同步控制精度不能滿足要求的現(xiàn)狀,提出了一種功率匹配的數(shù)控折彎機節(jié)能液壓同步控制系統(tǒng)。此液壓系統(tǒng)采用負載敏感技術把泵的功率與負載功率配匹,以提高系統(tǒng)效率,并且采用了LUDV系統(tǒng),使流量等量的分配給各執(zhí)行器,以實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的同步,最后對液壓系統(tǒng)進行單神經(jīng)元PID控制,可使液壓系統(tǒng)的同步控制精度得到進一步提高。本文主要包括以下幾部分內(nèi)容:(1)介紹數(shù)控折彎機節(jié)能液壓同步控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。(2)根據(jù)數(shù)控折彎機的工況、同步要求和節(jié)能要求,結合電液比例技術和負載敏感技術的優(yōu)點,設計數(shù)控折彎機節(jié)能液壓同步控制系統(tǒng)方案。(3)對數(shù)控折彎機節(jié)能液壓同步控制系統(tǒng)的建模理論進行研究,建立系統(tǒng)傳遞函數(shù),并分析系統(tǒng)中各個參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性的影響。(4)利用AMESim軟件,建立負載敏感節(jié)能液壓同步系統(tǒng)中各元件的AMESim仿真模型和系統(tǒng)整體AMESim仿真模型,并對系統(tǒng)進行仿真,分析影響此液壓系統(tǒng)同步控制精度的因素。(5)對負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制策略進行研究,對同步控制系統(tǒng)的基本結構進行介紹,并分析了其結構的異同,又對傳統(tǒng)PID、交叉耦合及單神經(jīng)元PID控制進行理論介紹,并分析其控制的異同。(6)利用AMESim與ATLAB/SimulinkM軟件對負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步系統(tǒng)的整體仿真模型進行聯(lián)合仿真研究,并對各種同步控制方式的控制精度及調(diào)整時間進行對比分析。(7)數(shù)控折彎機在完成同樣的工況下,對定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和定量泵LS系統(tǒng)及變量泵LUDV系統(tǒng)的功率和效率情況比較,分析節(jié)能情況。
【關鍵詞】:液壓折彎機 負載敏感泵 節(jié)能液壓系統(tǒng) AMESim仿真 同步控制
【學位授予單位】:安徽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG305;TH137;TP273
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 課題研究的背景和意義10
- 1.2 折彎機的概述10-11
- 1.2.1 折彎機的結構及工作原理10
- 1.2.2 折彎機的發(fā)展要求及關鍵技術10-11
- 1.3 數(shù)控折彎機節(jié)能液壓系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
- 1.4 液壓系統(tǒng)節(jié)能技術的基本回路13-15
- 1.5 液壓系統(tǒng)同步控制技術簡介15
- 1.6 課題主要研究內(nèi)容15-16
- 1.7 本章小結16-17
- 第二章 負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)方案設計17-25
- 2.1 負載敏感系統(tǒng)概述17
- 2.1.1 負載敏感系統(tǒng)的基本原理17
- 2.1.2 負載敏感系統(tǒng)的應用前景17
- 2.2 LS系統(tǒng)和LUDV系統(tǒng)數(shù)學原理分析與對比17-20
- 2.2.1 LS系統(tǒng)分析17-19
- 2.2.2 LUDV系統(tǒng)分析及與LS系統(tǒng)的對比19-20
- 2.3 負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)方案20-23
- 2.3.1 系統(tǒng)工作原理21-22
- 2.3.2 系統(tǒng)壓力補償原理22-23
- 2.4 系統(tǒng)效率分析23-24
- 2.5 本章小結24-25
- 第三章 負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)建模理論25-39
- 3.1 閥控非對稱缸建模理論25-29
- 3.1.1 閥控非對稱缸的負載——流量方程25-28
- 3.1.2 閥控非對稱油缸受力方程28-29
- 3.1.3 閥控非對稱缸數(shù)學模型29
- 3.2 壓力補償閥與比例方向節(jié)流閥組合建模理論29-31
- 3.2.1 壓力補償閥與比例方向節(jié)流閥組合功能的動態(tài)特性方程29-30
- 3.2.2 壓力補償閥與比例方向節(jié)流閥結合功能的穩(wěn)態(tài)特性方程30-31
- 3.3 負載敏感變量泵動態(tài)特性建模理論31-35
- 3.3.1 負載敏感閥動態(tài)特性方程31-32
- 3.3.2 恒壓閥動態(tài)特性方程32-33
- 3.3.3 斜盤組件動態(tài)特性方程33-35
- 3.3.4 變量泵動態(tài)特性方程35
- 3.4 系統(tǒng)動態(tài)特性分析35-37
- 3.4.1 流量調(diào)節(jié)動態(tài)特性分析35-37
- 3.4.2 壓力調(diào)節(jié)動態(tài)特性分析37
- 3.5 本章小結37-39
- 第四章 負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)AMESim建模及仿真39-50
- 4.1AMESim高級建模與仿真軟件介紹39
- 4.2 負載敏感泵的AMESim模型建立及仿真研究39-44
- 4.2.1 AMESim模型建立39-40
- 4.2.2 負載敏感泵的AMESim模型驗證仿真研究40-44
- 4.3 負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)整體建模及仿真研究44-46
- 4.3.1 系統(tǒng)整體建模44
- 4.3.2 系統(tǒng)仿真研究44-46
- 4.4 分析各種因素對負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)同步控制精度的影響46-49
- 4.4.1 系統(tǒng)泄漏的影響47
- 4.4.2 管道阻力的影響47-48
- 4.4.3 液壓油中氣體含量的影響48
- 4.4.4 液壓油中混有雜質(zhì)的影響48
- 4.4.5 壓力波動的影響48
- 4.4.6 油溫的影響48-49
- 4.5 本章小結49-50
- 第五章 負載敏感數(shù)控折彎機液壓系統(tǒng)同步控制策略的研究50-65
- 5.1 同步控制系統(tǒng)的基本結構50-52
- 5.1.1 同等控制結構50
- 5.1.2 主從控制結構50-51
- 5.1.3 交叉耦合控制結構51
- 5.1.4 偏差耦合控制結構51-52
- 5.1.5 改進的偏差耦合控制結構52
- 5.2 PID控制52-54
- 5.2.1 PID控制原理52-53
- 5.2.2 PID控制各個環(huán)節(jié)的作用53
- 5.2.3 數(shù)字PID控制53-54
- 5.2.4 數(shù)字PID控制的采樣周期54
- 5.3 單神經(jīng)元PID控制54-58
- 5.3.1 單神經(jīng)元模型與基本學習規(guī)則54-56
- 5.3.2 單神經(jīng)元PID控制器56-58
- 5.4 負載敏感數(shù)控折彎機幾種同步控制方式的建模仿真58-63
- 5.4.1 主從PID控制的建模仿真58
- 5.4.2 同等PID控制的建模仿真58-59
- 5.4.3 增量式PID控制的建模仿真59-60
- 5.4.4 偏差耦合控制的建模仿真60-61
- 5.4.5 改進的偏差耦合控制建模仿真61
- 5.4.6 單神經(jīng)元PID控制與交叉耦合控制相結合的聯(lián)合仿真61-63
- 5.5 上述各種控制方法的比較63-64
- 5.6 本章小結64-65
- 第六章 數(shù)控折彎機負載敏感系統(tǒng)與定量泵系統(tǒng)節(jié)能效率分析65-72
- 6.1 定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)與定量泵LS系統(tǒng)的基本原理65-66
- 6.1.1 定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的基本原理65
- 6.1.2 定量泵LS系統(tǒng)的基本原理65-66
- 6.2 定量泵節(jié)流調(diào)速同步控制系統(tǒng)與定量泵LS同步控制系統(tǒng)的建模66-67
- 6.3 系統(tǒng)能耗分析67-71
- 6.3.1 對快速下降工況進行能耗分析67-68
- 6.3.2 對工作工況進行能耗分析68-69
- 6.3.3 對保壓工況進行能耗分析69-70
- 6.3.4 對回程工況進行能耗分析70-71
- 6.4 對數(shù)控折彎機各系統(tǒng)進行能耗分析及對比71
- 6.5 本章小結71-72
- 第七章 本文總結與工作展望72-73
- 7.1 論文總結72
- 7.2 工作展望72-73
- 參考文獻73-77
- 在校研究成果77-78
- 致謝78
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本文關鍵詞:負載敏感數(shù)控折彎機液壓同步控制系統(tǒng)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:290286
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