隨著工業(yè)和控制理論的發(fā)展,為了實現(xiàn)利益最大化,廠商對于制造效率和良品率的要求與日俱增。作為機械制造的重要組成部分,擠壓制造在機械制造中應(yīng)用非常廣泛。與其他制造工藝相比,擠壓制造能夠創(chuàng)建非常復(fù)雜的橫截面,但是擠壓制造的流程十分復(fù)雜,對控制技術(shù)的要求比較高。在這樣的要求下,遞階控制作為一種性能優(yōu)越的控制技術(shù),可以保證加工制造的設(shè)備具有出色的制造質(zhì)量和可靠的制造能力。在本文中,首先通過一種新的具有多個目標(biāo)的運動控制系統(tǒng)的分層輪廓控制方法,將目標(biāo)分配到軸同步的較高級別和單個軸跟蹤的底部級別兩個決策級別,使內(nèi)部模型原理與最優(yōu)控制相結(jié)合,并擴展用于端銑工藝的力/位置控制。結(jié)合遞階控制的相關(guān)理論,引入分層最優(yōu)控制的遞階控制器來控制具有不斷變化的目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)。該控制器包括基于非線性模型預(yù)測控制器的過程級和用于擠出制造過程中自動控制目標(biāo)變化的監(jiān)控級。同時通過仿真研究調(diào)節(jié)軸位置和加工力誤差,將更高級別的加工力調(diào)節(jié)傳播到底層。利用具有成本函數(shù)的最優(yōu)控制技術(shù),對各個軸位置誤差、加工力誤差和控制信號使用進(jìn)行加權(quán),通過模擬案例研究驗證控制器性能。為了分析重點變化對軸位置和加工力跟蹤的影響,進(jìn)行了9次模擬研究,其... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)分析及發(fā)展趨勢
        1.2.1 擠壓制造工藝中運動系統(tǒng)輪廓控制方法的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢
        1.2.2 擠壓制造工藝中力位控制研究動態(tài)及發(fā)展趨勢
        1.2.3 擠壓制造工藝中遞階控制的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢
    1.3 目前研究所存在的問題
    1.4 論文的研究內(nèi)容
2 擠壓制造與遞階控制的原理
    2.1 擠壓制造工藝中的常見問題
        2.1.1 輪廓控制的問題
        2.1.2 力-位控制的問題
    2.2 遞階控制系統(tǒng)的基本原理
    2.3 遞階控制系統(tǒng)實施方案
        2.3.1 實施前需考慮的問題
        2.3.2 本文的研究框架
    2.4 本章小結(jié)
3 遞階控制在擠壓制造輪廓控制的應(yīng)用
    3.1 基于遞階控制模型的分層輪廓控制方法
        3.1.1 數(shù)控機床的建模
        3.1.2 上層目標(biāo)與最優(yōu)跟蹤控制的分析
    3.2 實驗結(jié)果
    3.3 實驗結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 遞階控制在擠壓制造力-位置控制中的應(yīng)用
    4.1 力位控制的遞階控制模型
        4.1.1 數(shù)控機床的力軌跡
        4.1.2 聚合關(guān)系的建模
    4.2 最佳控制信號的計算
        4.2.1 頂級跟蹤誤差的計算
        4.2.2 頂級目標(biāo)與控制信號的計算
    4.3 遞階控制器的應(yīng)用
    4.4 實驗結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
5 遞階控制在擠壓制造中的應(yīng)用實例
    5.1 實驗材料的選擇
    5.2 實驗裝置的搭建
    5.3 遞階控制器的設(shè)計
        5.3.1 處理層
        5.3.2 監(jiān)控層
    5.4 模型設(shè)計和工藝參數(shù)的確定
    5.5 實驗過程及分析
    5.6 遞階控制和分散控制的實驗結(jié)果比較
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于擠出成型的木塑家具制造技術(shù)與優(yōu)化設(shè)計[J]. 李嘉敏,易欣,王清文.  林產(chǎn)工業(yè). 2020(02)
[2]An Efficient Adaptive Hierarchical Sliding Mode Control Strategy Using Neural Networks for 3D Overhead Cranes[J]. Viet-Anh Le,Hai-Xuan Le,Linh Nguyen,Minh-Xuan Phan.  International Journal of Automation and Computing. 2019(05)
[3]Hierarchical control for generator and battery in the more electric aircraft[J]. Alberto CAVALLO,Antonio RUSSO,Giacomo CANCIELLO.  Science China（Information Sciences）. 2019(09)
[4]鎂/聚己內(nèi)酯的熔融擠出增材制造工藝研究[J]. 劉永財,劉亞雄,伍言龍,陳若夢.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(02)
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[6]纖維增強再制造輪胎胎面徑向擠出成型方法及裝置[J].   橡塑技術(shù)與裝備. 2018(11)
[7]纖維徑向取向增強再制造輪胎胎面擠出成型裝置[J]. 本刊編輯部.  橡膠科技. 2018(02)
[8]響應(yīng)面法優(yōu)化米糠擠出工藝及其物性研究[J]. 張艷榮,豐艷,孫麗琴,王大為.  食品科學(xué). 2010(20)

博士論文
[1]基于全球價值鏈分工的中國制造業(yè)升級路徑研究[D]. 王磊.武漢理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]工藝參數(shù)對ZrO2陶瓷膏體擠出冷凍自由成形精度的影響[D]. 郝國暉.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]高性能特種工程塑料聚苯硫醚汽車零件增材制造研究[D]. 王玉磊.吉林大學(xué) 2018
[3]基于熔體微分原理的3D打印設(shè)備優(yōu)化與制品增強工藝研究[D]. 劉曉軍.北京化工大學(xué) 2018
[4]機頭強剪切制備原位微纖共混物及其性能研究[D]. 劉歡.大連理工大學(xué) 2018



本文編號：3718294