本文關(guān)鍵詞：HITFIL主磁鐵液壓同步舉升系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：HITFIL(重離子治療癌癥專用裝置)中,小回旋加速器是關(guān)鍵設(shè)備。主磁鐵是小回旋加速器上的關(guān)鍵部件,其上下運動的平穩(wěn)性、準確性關(guān)系到多個精密儀器的安全。主磁鐵結(jié)構(gòu)尺寸大,運動速度低、距離長,同步精度要求高。本項研究根據(jù)主磁鐵的結(jié)構(gòu)特征和運動特性,構(gòu)建了無導(dǎo)柱主從隨動液壓傳動與電液伺服控制系統(tǒng)方案。針對其運動特點,開發(fā)了模糊自學(xué)習(xí)PID控制算法及其同步控制策略。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,控制精度高,性能穩(wěn)定。具體研究內(nèi)容如下:1、根據(jù)工況要求搭建液壓傳動系統(tǒng),采用Solidworks軟件建立其三維實體模型并進行靜力學(xué)分析,隨后運用Adams軟件模擬仿真主磁鐵的運動過程,根據(jù)兩者的仿真研究得出機械系統(tǒng)的邊界條件。結(jié)合實際工況運用Adams軟件模擬工作裝置運動過程,建立主磁鐵的運動模型和動力學(xué)模型;2、根據(jù)運動模型和液壓系統(tǒng)的特點,選擇主從式兩缸主動兩缸隨動的控制策略,設(shè)計液壓舉升圖,計算各液壓元件的參數(shù)并選型,建立電液伺服控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,提出模糊自學(xué)習(xí)PID控制算法,應(yīng)用機電液一體化聯(lián)合仿真AMESim軟件進行機電液一體化聯(lián)合仿真,分析系統(tǒng)的動靜態(tài)特性,優(yōu)化同步控制策略;3、以西門子PLC、Aots比例伺服閥為核心搭建控制系統(tǒng),編寫PLC程序并進行現(xiàn)場調(diào)試,測試動態(tài)特性,結(jié)合仿真結(jié)果進一步優(yōu)化控制算法,使系統(tǒng)的同步精度和動態(tài)特性達到最優(yōu)。結(jié)果表明:所構(gòu)建的無導(dǎo)柱兩缸主動兩缸隨動液壓舉升系統(tǒng)性能穩(wěn)定,自主開發(fā)的模糊自學(xué)習(xí)PID控制算法和控制策略,能充分發(fā)揮系統(tǒng)的技術(shù)特性,同步精度、穩(wěn)定性和魯棒性優(yōu)異,完全滿足主磁鐵運動的特殊要求,為小回旋的正常維護工作奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：同步舉升 同步精度 控制系統(tǒng) 仿真
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789;TH137
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題的背景和意義13
• 1.2 多液壓缸同步控制技術(shù)13-18
• 1.2.1 電液比例同步控制系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)13-14
• 1.2.2 電液比例控制方法14-18
• 1.3 液壓同步控制技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.1 液壓同步控制技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展歷程18
• 1.3.2 液壓同步技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文研究目的及內(nèi)容19-21
• 第2章 液壓同步舉升系統(tǒng)設(shè)計21-35
• 2.1 系統(tǒng)工作原理及性能參數(shù)21-22
• 2.1.1 系統(tǒng)工作原理21-22
• 2.1.2 系統(tǒng)舉升參數(shù)22
• 2.2 機械結(jié)構(gòu)強度分析22-25
• 2.2.1 機械結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析23
• 2.2.2 機械結(jié)構(gòu)運動學(xué)分析23-25
• 2.3 同步舉升液壓系統(tǒng)設(shè)計分析25-30
• 2.3.1 同步方案的選擇與設(shè)計25-26
• 2.3.2 液壓系統(tǒng)原理圖26-27
• 2.3.3 液壓元件的理論計算27-30
• 2.4 電氣系統(tǒng)設(shè)計30-33
• 2.4.1 PLC在液壓控制中的應(yīng)用30-32
• 2.4.2 系統(tǒng)的硬件與軟件32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第3章 液壓同步舉升系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模分析35-42
• 3.1 主磁鐵受力分析35-36
• 3.2 滑閥數(shù)學(xué)模型36-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第4章 液壓同步舉升系統(tǒng)研究與仿真分析42-56
• 4.1 運動軌跡跟蹤控制42-44
• 4.2 自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)模糊控制44-48
• 4.2.1 自適應(yīng)模糊控制器的結(jié)構(gòu)44
• 4.2.2 自適應(yīng)模糊控制器的原理44-46
• 4.2.3 自適應(yīng)模糊控制算法46-48
• 4.3 基于AMESim的同步控制系統(tǒng)仿真分析48-52
• 4.3.1 仿真建模分析48-49
• 4.3.2 整體系統(tǒng)AMESim仿真模型建立49-52
• 4.4 同步特性動態(tài)仿真分析52-55
• 4.4.1 階躍信號源下對兩缸同步性響應(yīng)分析52-53
• 4.4.2 偏載情況下的同步分析53-54
• 4.4.3 當偏載連續(xù)變化時及有外部干擾時系統(tǒng)的同步特性54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 試驗分析與現(xiàn)場同步調(diào)試56-64
• 5.1 試驗的目的與內(nèi)容56
• 5.2 試驗控制程序的編寫56-60
• 5.2.1 S7-200程序設(shè)計流程圖56-57
• 5.2.2 S7-200程序設(shè)計流程圖57-59
• 5.2.3 同步舉升系統(tǒng)人機交互界面設(shè)計59-60
• 5.3 調(diào)試試驗60-61
• 5.3.1 空載運轉(zhuǎn)試驗60-61
• 5.3.2 壓力試驗61
• 5.4 液壓缸同步性試驗61-63
• 5.4.1 空載時同步性調(diào)試61-62
• 5.4.2 負載調(diào)試62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)與展望64-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄70

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本文編號：256220