【摘要】：隨著我國將構(gòu)建“海上絲綢之路”作為21世紀(jì)的核心戰(zhàn)略之一,船舶工業(yè)逐漸成為維護(hù)海防安全、保證水上交通運(yùn)輸、維持國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)。船舶制造是一個(gè)小數(shù)量、多品種的生產(chǎn)領(lǐng)域,素有“綜合工業(yè)桂冠”的稱號(hào)。船體曲面板成型加工,作為整個(gè)船舶制造領(lǐng)域的重要一環(huán),目前其自動(dòng)化程度還比較低。本文開發(fā)了一套船體外板加工過程中的輔助吊板裝置,旨在提升船板冷熱一體化加工過程中的自動(dòng)化程度。基于在船板加工過程中對(duì)于吊板裝置的功能需求,首先介紹了吊板裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及電機(jī)的安裝布置方式,確定了系統(tǒng)的整體控制方案。船板加工的吊板裝置主要完成對(duì)12臺(tái)伺服電機(jī)進(jìn)行控制,系統(tǒng)采用日本安川公司的運(yùn)動(dòng)控制器MP2310作為主控制器。通過待加工鋼板的最大尺寸,計(jì)算得到所需要安川電機(jī)的最大功率,對(duì)電機(jī)進(jìn)行了選型,并介紹了系統(tǒng)的電路接線�？紤]到在船板冷熱一體化加工過程中,需要采用上下壓頭一起滾壓鋼板,為了防止在加工過程中鋼板彎曲變形時(shí)拉壞吊板裝置,分別采用了PID控制和模糊PID控制以保證鋼絲繩中的張力恒定。為了搞清楚張力控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,分析了伺服電機(jī)、減速器、卷筒的數(shù)學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)了整個(gè)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型,最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了控制算法理論仿真。從仿真結(jié)果可以看出,閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速性,且控制效果良好,滿足系統(tǒng)的恒張力控制要求。船板加工的吊板裝置在冷熱一體化加工過程中,還需要和液壓系統(tǒng)壓頭一起按照設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng),以完成定位的功能,這就需要實(shí)現(xiàn)吊板裝置在XY平面的運(yùn)動(dòng)控制,也即需要實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制。大車由兩臺(tái)電機(jī)共同帶動(dòng),介紹了主從式同步控制的原理,采用新型相位控制方式進(jìn)行位置控制,分析了多軸聯(lián)動(dòng)控制策略。介紹了MP2310軟件的運(yùn)行機(jī)理,對(duì)同步控制、多軸聯(lián)動(dòng)、恒張力控制分別進(jìn)行了軟件流程圖的設(shè)計(jì)。最后在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行了控制算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,記錄了實(shí)驗(yàn)結(jié)果并與理論仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)二者相符,證明了所設(shè)計(jì)的控制算法可以應(yīng)用于實(shí)際的船板加工的裝置中。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U671
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文nn 等人通過對(duì)回彈和彎曲的隨機(jī)性進(jìn)行分析，建立了滾彎的閉環(huán)t 等人，通過將材料的有效剛性考慮進(jìn)去，對(duì)該閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了補(bǔ)衛(wèi)龍等學(xué)者對(duì)滾彎過程中的彈塑性力學(xué)變形和幾何模型的建立進(jìn)行人改進(jìn)了加工路徑的計(jì)算方法并對(duì)回彈特性進(jìn)行了詳細(xì)研究。舒東下壓量和半徑用冪函數(shù)進(jìn)行擬合得到了回歸結(jié)果。這些研究結(jié)果，了有效的指導(dǎo)。鋼板滾壓彎曲成形的原理如下圖 1.1 所示。

過程進(jìn)行了有效的指導(dǎo)。鋼板滾壓彎曲成形的原理如下圖 1.1 所示。圖 1.1 滾壓成型示意圖目前全世界范圍內(nèi)，比較著名的鋼板滾彎成型設(shè)備公司有瑞士的Chr.Haeusler公司、意大利 PROMAUDAVI 公司和德國 SCHAFER 公司[13]。瑞士的 Chr.Haeusler 公司，是全世界最大的三輥彎板設(shè)備生產(chǎn)商，其設(shè)計(jì)制造的三輥彎板機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)最寬4000mm、最厚 250mm 尺寸的板材進(jìn)行加工，設(shè)備如下圖 1.2 所示。意大利PROMAUDAVI 公司的弧線三輥彎板機(jī)可以對(duì)最大板厚達(dá) 140mm 的鋼板進(jìn)行彎曲[14]，設(shè)備如下圖 1.3 所示。德國 SCHAFER 公司生產(chǎn)的可以水平下調(diào)的三輥彎板機(jī)也較為常見。

過程進(jìn)行了有效的指導(dǎo)。鋼板滾壓彎曲成形的原理如下圖 1.1 所示。圖 1.1 滾壓成型示意圖目前全世界范圍內(nèi)，比較著名的鋼板滾彎成型設(shè)備公司有瑞士的Chr.Haeusler公司、意大利 PROMAUDAVI 公司和德國 SCHAFER 公司[13]。瑞士的 Chr.Haeusler 公司，是全世界最大的三輥彎板設(shè)備生產(chǎn)商，其設(shè)計(jì)制造的三輥彎板機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)最寬4000mm、最厚 250mm 尺寸的板材進(jìn)行加工，設(shè)備如下圖 1.2 所示。意大利PROMAUDAVI 公司的弧線三輥彎板機(jī)可以對(duì)最大板厚達(dá) 140mm 的鋼板進(jìn)行彎曲[14]，設(shè)備如下圖 1.3 所示。德國 SCHAFER 公司生產(chǎn)的可以水平下調(diào)的三輥彎板機(jī)也較為常見。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2770592