本文關(guān)鍵詞：基于圖論的電液比例同步控制機(jī)理及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多執(zhí)行元件的同步控制問(wèn)題是液氣壓傳動(dòng)與控制中的重要技術(shù)和難點(diǎn)。同步控制精度的大小從某種程度上決定了采用多執(zhí)行元件的裝置或系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。銅陽(yáng)極同步舉升裝置是銅電解精煉陽(yáng)極制備機(jī)組的一個(gè)重要組成部分,用于完成多塊銅陽(yáng)極的接收或舉升工作,其具有大負(fù)載的特點(diǎn)。因此要求較高的同步控制精度,以保證其動(dòng)作的穩(wěn)定性和可靠性。由于液壓同步控制本身存在著一定的難度,同時(shí)該舉升裝置負(fù)載較大,容易產(chǎn)生偏載,難以保證同步控制精度。因此,本論文的研究具有較好的理論和實(shí)際工程意義。論文分析了銅陽(yáng)極同步舉升裝置的工作原理,根據(jù)實(shí)際的工藝要求和生產(chǎn)需求,設(shè)計(jì)了采用液壓缸驅(qū)動(dòng)的銅陽(yáng)極同步舉升裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)。該裝置采用兩個(gè)液壓缸輔以四個(gè)導(dǎo)向柱的結(jié)構(gòu),舉升最大重量為6500Kg。本文介紹了國(guó)內(nèi)外電液比例控制技術(shù)以及液壓同步控制技術(shù)的發(fā)展研究現(xiàn)狀。介紹了同步控制精度的概念,從理論上分析了影響同步控制精度的因素；采用電液比例控制設(shè)計(jì)了同步舉升裝置的液壓控制系統(tǒng),該系統(tǒng)壓力為16Mpa,流量為30L/min,采用了一個(gè)電液比例換向閥作為控制元件。論文研究了圖論理論,把圖論理論應(yīng)用于液壓系統(tǒng)建模當(dāng)中,建立的模型能夠計(jì)算出液壓系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的流量,將計(jì)算模型封裝成為一個(gè)simulink模塊,建立了舉升裝置的數(shù)學(xué)模型,并將其應(yīng)用于陽(yáng)極板同步舉升控制系統(tǒng)當(dāng)中,為液壓系統(tǒng)控制優(yōu)化提供了一種新的方法。分析了各種控制策略的控制原理、使用方法后,根據(jù)銅陽(yáng)極同步舉升裝置控制系統(tǒng)具有延遲、數(shù)學(xué)模型不精確,穩(wěn)態(tài)誤差大的特點(diǎn),將Smith模糊PID控制方式用于該裝置的電液比例控制系統(tǒng)。分析了所選控制策略的可行性,建立了仿真控制模型。依據(jù)銅陽(yáng)極同步舉升裝置現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù),運(yùn)用Matlab中的simulink仿真軟件,對(duì)整個(gè)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和研究。通過(guò)仿真運(yùn)算,銅陽(yáng)極同步舉升裝置在添加了所選擇的控制策略之后,在1.5系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),響應(yīng)速度快,響應(yīng)時(shí)間為1.2s。同步精度達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),可以達(dá)到0.01mm,大大提高了同步控制系統(tǒng)的控制品質(zhì),滿足了銅陽(yáng)極同步舉升控制的實(shí)際生產(chǎn)要求。最后,初步設(shè)計(jì)了電液同步舉升平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái),為后續(xù)研究的實(shí)驗(yàn)建立了基礎(chǔ)；并在盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了本論文所研究?jī)?nèi)容的正確性。
【關(guān)鍵詞】：電液比例控制 圖論 液壓缸同步控制 Smith模糊PID 計(jì)算機(jī)仿真
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O157.5;TH137
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-33
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 同步精度14-23
• 1.2.1 液壓同步控制系統(tǒng)的作用、組成及分類15-18
• 1.2.2 幾種典型同步控制形式18-20
• 1.2.3 液壓同步控制策略20-21
• 1.2.4 液壓同步控制方式21-22
• 1.2.5 液壓同步控制的實(shí)際應(yīng)用22-23
• 1.3 電液比例控制技術(shù)23-26
• 1.3.1 電液比例控制技術(shù)簡(jiǎn)介23-24
• 1.3.2 電液比例控制系統(tǒng)的組成24-25
• 1.3.3 電液比例控制系統(tǒng)的幾種典型控制策略25-26
• 1.3.4 電液比例控制技術(shù)在銅陽(yáng)極同步舉升上的研究現(xiàn)狀26
• 1.4 拓?fù)鋵W(xué)簡(jiǎn)介26-29
• 1.5 圖論簡(jiǎn)介29-30
• 1.6 論文的研究?jī)?nèi)容30-31
• 1.7 本文技術(shù)路線31
• 1.8 本章小結(jié)31-33
• 第二章 銅陽(yáng)極舉升裝置的分析與設(shè)計(jì)33-41
• 2.1 銅電解生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介33-35
• 2.1.1 銅陽(yáng)極整形機(jī)組簡(jiǎn)介33-34
• 2.1.2 銅陽(yáng)極同步舉升裝置的工作原理34-35
• 2.2 銅陽(yáng)極同步舉升裝置的設(shè)計(jì)35-38
• 2.2.1 銅陽(yáng)極同步舉升裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-37
• 2.2.2 銅陽(yáng)極同步舉升裝置液壓回路方案37
• 2.2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)37-38
• 2.3 同步舉升平臺(tái)工況特點(diǎn)38
• 2.4 本章小結(jié)38-41
• 第三章 電液比例同步位置控制系統(tǒng)的建模41-53
• 3.1 電液比例控制系統(tǒng)的組成41
• 3.2 銅陽(yáng)極舉升裝置數(shù)學(xué)建模41-48
• 3.2.1 電液比例方向閥環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.2.2 閥控非對(duì)稱液壓缸環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型42-48
• 3.2.3 位移傳感器的數(shù)學(xué)模型48
• 3.3 閥控缸的位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型48-49
• 3.4 閥控缸的同步控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型49
• 3.5 實(shí)際系統(tǒng)元件的選擇49-50
• 3.5.1 油缸的選擇49-50
• 3.5.2 換向閥的選擇50
• 3.6 仿真參數(shù)的選取50-51
• 3.7 穩(wěn)定性分析51-52
• 3.8 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于圖論的同步舉升液壓系統(tǒng)建模53-63
• 4.1 圖論的基本概念53-55
• 4.1.1 節(jié)點(diǎn)、分枝、圖和有向圖53-54
• 4.1.2 關(guān)聯(lián)54
• 4.1.3 鏈與回路54
• 4.1.4 通路和基本通路54
• 4.1.5 有向賦權(quán)圖54
• 4.1.6 樹(shù)54-55
• 4.2 液壓系統(tǒng)的矩陣表示法55-59
• 4.3 基于圖論理論的同步舉升裝置液壓系統(tǒng)建模59-61
• 4.3.1 液壓系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型59-61
• 4.4 圖論模型具體使用方法61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第五章 液壓同步舉升位置控制系統(tǒng)的控制策略研究63-94
• 5.1 PID控制簡(jiǎn)介63-65
• 5.2 模糊控制系統(tǒng)65-71
• 5.2.1 模糊控制系統(tǒng)的組成66-67
• 5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的基本原理67
• 5.2.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)67-71
• 5.3 Smith預(yù)估控制71-73
• 5.3.1 Smith預(yù)估控制原理71-73
• 5.4 Smith Fuzzy-PID控制73-74
• 5.4.1 模糊自整定PID控制的基本結(jié)構(gòu)73
• 5.4.2 Smith Fuzzy-PID控制的基本結(jié)構(gòu)73-74
• 5.5 同步控制策略74-76
• 5.5.1 同步控制策略的選擇74-75
• 5.5.2 同步控制過(guò)程75-76
• 5.6 Smith Fuzzy-PID控制器的設(shè)計(jì)76-85
• 5.7 MATLAB仿真分析85-92
• 5.7.1 MATLAB仿真簡(jiǎn)介85-86
• 5.7.2 simulink建模86-87
• 5.7.3 仿真結(jié)果87-92
• 5.8 本章小結(jié)92-94
• 第六章 電液同步舉升平臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)94-106
• 6.1 系統(tǒng)的組成94
• 6.2 舉升試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)94-96
• 6.3 液壓部分的設(shè)計(jì)96-97
• 6.4 電控部分97-99
• 6.5 實(shí)驗(yàn)研究99-104
• 6.5.1 試驗(yàn)臺(tái)介紹100-102
• 6.5.2 實(shí)驗(yàn)方案102-103
• 6.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析103-104
• 6.6 本章小結(jié)104-106
• 第七章 總結(jié)與展望106-108
• 7.1 論文總結(jié)106
• 7.2 研究展望106-108
• 致謝108-110
• 參考文獻(xiàn)110-114
• 附錄攻讀碩士期間發(fā)表的論文與研究成果114

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于圖論的電液比例同步控制機(jī)理及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：399821