開式泵控油壓機(jī)液壓系統(tǒng)非線性補(bǔ)償控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 13:03
鍛造能力在一定程度上標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平,在高鐵、軍機(jī)、大型客機(jī)、艦船、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高端裝備中,鍛件占有非常重要的比例,因此提高鍛造設(shè)備的鍛造水平具有極其重要的意義。在諸多液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型中,開式泵控油壓機(jī)以其節(jié)能、響應(yīng)快、流量匹配性好等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注,但由于液壓系統(tǒng)中存在很強(qiáng)的非線性,導(dǎo)致基于古典控制控制理論的線性控制方法難以滿足高端裝備對(duì)鍛件精度的需求,因此,本文針對(duì)開式泵控油壓機(jī)中的非線性因素對(duì)位置控制精度的影響規(guī)律,以及如何對(duì)這些因素進(jìn)行補(bǔ)償控制等問題展開以下研究。(1)理論分析開式泵控油壓機(jī)液壓系統(tǒng)中的非線性因素,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正,驗(yàn)證所得數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性,為后續(xù)研究奠定良好的基礎(chǔ)。(2)采用靈敏度分析的方法分析開式泵控油壓機(jī)液壓系統(tǒng)中各非線性因素對(duì)位置控制特性的影響規(guī)律,利用計(jì)算機(jī)仿真工具得到各參數(shù)的靈敏度時(shí)程曲線,并將各個(gè)影響因素對(duì)位置控制性能的影響程度進(jìn)行量化,找到影響開式泵控油壓機(jī)液壓系統(tǒng)位置控制特性的主要因素,為控制器設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。(3)針對(duì)非線性因素導(dǎo)致開式泵控油壓機(jī)位置控制精度低的問題,基于干擾觀測(cè)及自適應(yīng)控制理論,對(duì)力干擾、主缸泄漏...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)二重800MN模鍛壓機(jī)容積控制技術(shù)即通過調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量直接與負(fù)載流量相匹配,理論上
MMa) 閉式泵控系統(tǒng)原理示意圖 b) 開式泵控系統(tǒng)原理示意圖圖 1-3 變排量控制系統(tǒng)原理示意圖閉式泵控系統(tǒng)壓機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的泵控壓機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型.這種構(gòu)型于 20 世紀(jì) 70 年代興起于歐美等工業(yè)強(qiáng)國(guó)[22],經(jīng)過 50 年的發(fā)展,已經(jīng)形成了比較成熟的技術(shù)。例如德國(guó) Wepuko-Pahnke 公司研制的正弦泵控鍛造油壓機(jī)[23],通過調(diào)節(jié)正弦泵的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)泵控直傳技術(shù),該技術(shù)受 Wepuko-Pahnke 公司保護(hù),其核心原件不單獨(dú)出售,成套裝機(jī)成本較高,但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)能效果顯著,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)如北方重工,中信重機(jī)等均配備了這類壓機(jī)。該壓機(jī)具有沖擊小,響應(yīng)快,能耗低等優(yōu)點(diǎn),但其并未實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量的完全利用[24],由于主缸回程缸容腔不匹配,系統(tǒng)仍存在一部分溢流。
電機(jī) 主缸變量泵回程缸變量泵 控制油泵圖 5-2 三聯(lián)泵組控制采集系統(tǒng)由強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電控制系統(tǒng)兩部分組成。強(qiáng)電系統(tǒng)為試驗(yàn)臺(tái)提供動(dòng)力,弱電系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與控制信號(hào)輸出。為保證系統(tǒng)控制與采集的實(shí)時(shí)性,數(shù)據(jù)采集與控制采用上下位機(jī)模式,下位機(jī)采用研華工業(yè)計(jì)算機(jī),工控機(jī)中接入模擬量采集板卡 PCI-1716 與模擬輸出板卡 ACL-6208,系統(tǒng)中的被監(jiān)控參量通過傳感器轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集板卡中,模擬輸出板卡將給定量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出至被控對(duì)象。上位機(jī)采用研華 610L 系列工控機(jī),在上位機(jī)中可以完成信號(hào)檢測(cè)及指令輸出等功能。為保證正實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)中的傳感器均采用國(guó)內(nèi)外知名品牌。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)主要原件如下圖所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)重型擠壓/鍛造設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 張君,侯永超,楊建,薛菲菲,李健,郭曉峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[2]精密鍛造設(shè)備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 于琨山. 世界有色金屬. 2018(10)
[3]精密鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙震,白雪嬌,胡成亮. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[4]智能鍛造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 王新云,金俊松,李建軍,夏巨諶. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[5]開式泵控非對(duì)稱缸負(fù)載容腔獨(dú)立控制系統(tǒng)(英文)[J]. Jing YAO,Pei WANG,Xiao-ming CAO,Zhuo WANG. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering). 2018(03)
[6]液壓柱塞泵運(yùn)動(dòng)副磨損特性研究綜述[J]. 馬紀(jì)明,黃怡鴻,郭健,史逸堯,宋岳恒. 液壓與氣動(dòng). 2017(08)
[7](D+A)組合控制多泵源液壓系統(tǒng)構(gòu)型與沖擊特性仿真研究[J]. 姚靜,張陽(yáng),陳浩,孔祥東. 液壓與氣動(dòng). 2017(08)
[8]開式泵控非對(duì)稱缸負(fù)載容腔獨(dú)立控制耦合特性[J]. 姚靜,王佩,董兆勝,孔祥東. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(14)
[9]強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)是實(shí)施《中國(guó)制造2025》的關(guān)鍵[J]. 屈賢明. 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 2017(06)
[10]基于自適應(yīng)的電液負(fù)載模擬器積分魯棒控制[J]. 岳欣,姚建勇. 液壓與氣動(dòng). 2016(12)
博士論文
[1]大噸位液壓機(jī)多模式電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張強(qiáng).浙江大學(xué) 2017
[2]鍛造油壓機(jī)開式泵控液壓系統(tǒng)研究[D]. 宋豫.燕山大學(xué) 2016
[3]800MN巨型液壓機(jī)同步系統(tǒng)精良控制技術(shù)研究[D]. 周育才.中南大學(xué) 2012
[4]液壓油有效體積彈性模量及測(cè)量裝置的研究[D]. 馮斌.浙江大學(xué) 2011
[5]鍛造油壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚靜.燕山大學(xué) 2009
碩士論文
[1]電液負(fù)載模擬裝置非線性控制方法研究[D]. 岳欣.南京理工大學(xué) 2017
[2]開式泵控鍛造油壓機(jī)負(fù)載容腔獨(dú)立控制特性研究[D]. 王卓.燕山大學(xué) 2016
[3]鍛造液壓機(jī)非線性輸出調(diào)節(jié)控制方法研究[D]. 汪田洲.天津大學(xué) 2016
[4]0.6MN自由鍛液壓機(jī)閥控缸力閉環(huán)控制特性研究[D]. 盧江輝.燕山大學(xué) 2015
[5]液壓機(jī)快鍛系統(tǒng)復(fù)合控制節(jié)能研究[D]. 周芳.燕山大學(xué) 2015
[6]基于遺傳算法的0.6MN快鍛液壓機(jī)多PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 魏征.燕山大學(xué) 2015
[7]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機(jī)泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
[8]油液體積彈性模量對(duì)電液伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性影響研究[D]. 徐巨華.浙江大學(xué) 2013
[9]基于模糊PID的模鍛液壓機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 胡代珍.中南大學(xué) 2009
[10]含齒隙環(huán)節(jié)伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償控制[D]. 馬艷玲.西安電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3218513
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)二重800MN模鍛壓機(jī)容積控制技術(shù)即通過調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量直接與負(fù)載流量相匹配,理論上
MMa) 閉式泵控系統(tǒng)原理示意圖 b) 開式泵控系統(tǒng)原理示意圖圖 1-3 變排量控制系統(tǒng)原理示意圖閉式泵控系統(tǒng)壓機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的泵控壓機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型.這種構(gòu)型于 20 世紀(jì) 70 年代興起于歐美等工業(yè)強(qiáng)國(guó)[22],經(jīng)過 50 年的發(fā)展,已經(jīng)形成了比較成熟的技術(shù)。例如德國(guó) Wepuko-Pahnke 公司研制的正弦泵控鍛造油壓機(jī)[23],通過調(diào)節(jié)正弦泵的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)泵控直傳技術(shù),該技術(shù)受 Wepuko-Pahnke 公司保護(hù),其核心原件不單獨(dú)出售,成套裝機(jī)成本較高,但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)能效果顯著,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)如北方重工,中信重機(jī)等均配備了這類壓機(jī)。該壓機(jī)具有沖擊小,響應(yīng)快,能耗低等優(yōu)點(diǎn),但其并未實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量的完全利用[24],由于主缸回程缸容腔不匹配,系統(tǒng)仍存在一部分溢流。
電機(jī) 主缸變量泵回程缸變量泵 控制油泵圖 5-2 三聯(lián)泵組控制采集系統(tǒng)由強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電控制系統(tǒng)兩部分組成。強(qiáng)電系統(tǒng)為試驗(yàn)臺(tái)提供動(dòng)力,弱電系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與控制信號(hào)輸出。為保證系統(tǒng)控制與采集的實(shí)時(shí)性,數(shù)據(jù)采集與控制采用上下位機(jī)模式,下位機(jī)采用研華工業(yè)計(jì)算機(jī),工控機(jī)中接入模擬量采集板卡 PCI-1716 與模擬輸出板卡 ACL-6208,系統(tǒng)中的被監(jiān)控參量通過傳感器轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集板卡中,模擬輸出板卡將給定量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出至被控對(duì)象。上位機(jī)采用研華 610L 系列工控機(jī),在上位機(jī)中可以完成信號(hào)檢測(cè)及指令輸出等功能。為保證正實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)中的傳感器均采用國(guó)內(nèi)外知名品牌。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)主要原件如下圖所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)重型擠壓/鍛造設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 張君,侯永超,楊建,薛菲菲,李健,郭曉峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[2]精密鍛造設(shè)備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 于琨山. 世界有色金屬. 2018(10)
[3]精密鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙震,白雪嬌,胡成亮. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[4]智能鍛造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 王新云,金俊松,李建軍,夏巨諶. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[5]開式泵控非對(duì)稱缸負(fù)載容腔獨(dú)立控制系統(tǒng)(英文)[J]. Jing YAO,Pei WANG,Xiao-ming CAO,Zhuo WANG. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering). 2018(03)
[6]液壓柱塞泵運(yùn)動(dòng)副磨損特性研究綜述[J]. 馬紀(jì)明,黃怡鴻,郭健,史逸堯,宋岳恒. 液壓與氣動(dòng). 2017(08)
[7](D+A)組合控制多泵源液壓系統(tǒng)構(gòu)型與沖擊特性仿真研究[J]. 姚靜,張陽(yáng),陳浩,孔祥東. 液壓與氣動(dòng). 2017(08)
[8]開式泵控非對(duì)稱缸負(fù)載容腔獨(dú)立控制耦合特性[J]. 姚靜,王佩,董兆勝,孔祥東. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(14)
[9]強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)是實(shí)施《中國(guó)制造2025》的關(guān)鍵[J]. 屈賢明. 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 2017(06)
[10]基于自適應(yīng)的電液負(fù)載模擬器積分魯棒控制[J]. 岳欣,姚建勇. 液壓與氣動(dòng). 2016(12)
博士論文
[1]大噸位液壓機(jī)多模式電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張強(qiáng).浙江大學(xué) 2017
[2]鍛造油壓機(jī)開式泵控液壓系統(tǒng)研究[D]. 宋豫.燕山大學(xué) 2016
[3]800MN巨型液壓機(jī)同步系統(tǒng)精良控制技術(shù)研究[D]. 周育才.中南大學(xué) 2012
[4]液壓油有效體積彈性模量及測(cè)量裝置的研究[D]. 馮斌.浙江大學(xué) 2011
[5]鍛造油壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚靜.燕山大學(xué) 2009
碩士論文
[1]電液負(fù)載模擬裝置非線性控制方法研究[D]. 岳欣.南京理工大學(xué) 2017
[2]開式泵控鍛造油壓機(jī)負(fù)載容腔獨(dú)立控制特性研究[D]. 王卓.燕山大學(xué) 2016
[3]鍛造液壓機(jī)非線性輸出調(diào)節(jié)控制方法研究[D]. 汪田洲.天津大學(xué) 2016
[4]0.6MN自由鍛液壓機(jī)閥控缸力閉環(huán)控制特性研究[D]. 盧江輝.燕山大學(xué) 2015
[5]液壓機(jī)快鍛系統(tǒng)復(fù)合控制節(jié)能研究[D]. 周芳.燕山大學(xué) 2015
[6]基于遺傳算法的0.6MN快鍛液壓機(jī)多PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 魏征.燕山大學(xué) 2015
[7]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機(jī)泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
[8]油液體積彈性模量對(duì)電液伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性影響研究[D]. 徐巨華.浙江大學(xué) 2013
[9]基于模糊PID的模鍛液壓機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 胡代珍.中南大學(xué) 2009
[10]含齒隙環(huán)節(jié)伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償控制[D]. 馬艷玲.西安電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3218513
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