三通道電動直驅(qū)金剛石壓機(jī)壓力補(bǔ)償策略的研究
本文選題:金剛石壓機(jī) + 電動直驅(qū); 參考:《中國計(jì)量學(xué)院》2015年碩士論文
【摘要】:本文針對六面頂金剛石壓機(jī)在人造金剛石合成過程中的壓力條件,并力求克服傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)存在的不足,提出了一種無閥控,無泵控的電動直驅(qū)的壓力補(bǔ)償策略,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的三通道電動直驅(qū)壓力同步控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于金剛石合成過程的補(bǔ)壓和保壓階段,即在金剛石合成的粗定位、大行程運(yùn)動階段,仍采用常規(guī)的液壓系統(tǒng),當(dāng)需要精確定位、保壓、補(bǔ)壓時(shí),就切換到本文的電動直驅(qū)式的補(bǔ)償控制方式。本文詳細(xì)講述了電動直驅(qū)壓力補(bǔ)償控制方式的原理,系統(tǒng)組成以及在金剛石六面頂壓機(jī)壓力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文首先建立了電動直驅(qū)壓力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并且詳細(xì)分析了該系統(tǒng)的動力機(jī)構(gòu)特性,然后利用MATLAB/Simulink對該系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)特性的仿真分析。本文通過學(xué)習(xí)和分析多電機(jī)的同步控制思想,并在單通道電動直驅(qū)壓力控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相應(yīng)的三通道的壓力同步控制策略——加權(quán)平均偏差耦合的同步控制方式,并結(jié)合PID算法和模糊PID算法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的壓力補(bǔ)償控制器,同時(shí)進(jìn)行了仿真分析。本文根據(jù)系統(tǒng)的動靜態(tài)分析結(jié)果,選取適當(dāng)?shù)膮?shù),設(shè)計(jì)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案,完成了實(shí)驗(yàn)平臺的搭建,以Spii Plus PCI的四軸模擬量板卡為該系統(tǒng)的控制核心,Lab VIEW為上位機(jī)顯示和控制平臺,進(jìn)行了單通道和三通道的壓力控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的電動直驅(qū)式的壓力控制系統(tǒng)具有較高的壓力控制精度以及較快的響應(yīng)速度,三通道的壓力同步控制也獲得了較好的同步控制效果,基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足提出了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中需要改進(jìn)的地方以及相應(yīng)的措施。
[Abstract]:In view of the pressure condition of six-sided top diamond press in synthetic diamond synthesis process and to overcome the shortcomings of traditional hydraulic system, a pressure compensation strategy for electric direct drive without valve control and pump control is put forward in this paper. The corresponding three-channel electric direct drive pressure synchronous control system is designed. The system is mainly used in the process of diamond synthesis, that is, in the rough position of diamond synthesis and in the stage of large stroke movement, the conventional hydraulic system is still used, when the precise positioning, keeping pressure and recharging pressure are needed, The compensation control mode of electric direct drive is switched to this paper. This paper describes in detail the principle, system composition and application in the pressure control system of the electric direct-drive press. In this paper, the mathematical model of the electric direct drive pressure control system is established, and the characteristics of the dynamic mechanism of the system are analyzed in detail. Then, the dynamic characteristics of the system are simulated and analyzed by MATLAB/Simulink. By studying and analyzing the synchronous control idea of multi-motor, and on the basis of single channel electric direct drive pressure control system, this paper designs the corresponding three-channel pressure synchronization control strategy-weighted average deviation coupling synchronous control method. Combined with PID algorithm and fuzzy PID algorithm, the corresponding pressure compensation controller is designed and simulated. According to the dynamic and static analysis results of the system, this paper selects appropriate parameters, designs the related experimental scheme, and completes the construction of the experimental platform. Taking the four-axis analog board of Spii Plus PCI as the control core of the system, Lab VIEW as the host computer display and control platform, the pressure control experiment of single channel and three channel is carried out. The experimental results show that the pressure control system designed in this paper has higher pressure control precision and faster response speed, and the three-channel pressure synchronization control also has a better synchronous control effect. Basically meet the design requirements. Finally, according to the problems and shortcomings found in the experimental process, the paper puts forward the improvement of the experimental system and the corresponding measures.
【學(xué)位授予單位】:中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TQ163
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,本文編號:1868544
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