本文關(guān)鍵詞：帶鋸床液壓系統(tǒng)研究與設計

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【摘要】：隨著金屬帶鋸床在金屬切削行業(yè)所扮演的角色越來越重要,人們對帶鋸床的性能提出了更高的要求,具體表現(xiàn)在三個方面:一是希望鋸切效率能夠提高,具體表現(xiàn)是對于一定厚度的金屬材料可以在盡可能短的時間內(nèi)將其鋸切成兩段。其二是希望由帶鋸床鋸切后的金屬材料的截面的表面粗糙度盡可能小,因為良好的鋸切截面表面粗糙度能減少后續(xù)其他加工工序,甚至不用對鋸切表面進行后續(xù)處理。這兩個方面的問題都和帶鋸床工作時的進給速度密切相關(guān)。其三是對于不同的材料都有其最佳的鋸切速度,而目前市面上的帶鋸床改變鋸切速度都比較困難。我國帶鋸床企業(yè)生產(chǎn)的帶鋸床普遍以不可在鋸切過程中進行進給速度調(diào)速的為主,鋸切速度的調(diào)速也基本為皮帶輪切換槽口調(diào)速,這些現(xiàn)象都表明帶鋸床的數(shù)字化程度較低。本文針對當前帶鋸床存在的這些問題,對鋸切調(diào)速和進給調(diào)速進行了研究。首先,根據(jù)金屬帶鋸床的機械傳動和液壓傳動原理,提出了調(diào)速方案。具體是以PLC為控制器對于和機械傳動相關(guān)的鋸切速度調(diào)速給出了基于變頻器和三相異步電動機的調(diào)速方案,對于和液壓傳動相關(guān)的進給速度調(diào)速給出了基于電液比例方向閥、放大器和速度傳感器的進給速度調(diào)速方案。其次,由于采用變頻器進行調(diào)速的方案現(xiàn)階段已經(jīng)比較成熟,本文著重對液壓系統(tǒng)進給調(diào)速控制方法進行了研究。(1)首先對所選用的各個液壓元器件進行了數(shù)學建模,通過數(shù)學推導得出了系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。在數(shù)學模型的基礎上,應用MATLAB/Simulink軟件對系統(tǒng)性能進行仿真分析,得到其動靜態(tài)響應特性。同時,通過液壓專用仿真軟件AMESim對系統(tǒng)進行建模及仿真分析,并與MATLAB/Simulink進行對比,結(jié)果表明,這兩款采用不同原理進行建模仿真的軟件所得結(jié)果具有良好的一致性,進一步證明了模型的正確性和仿真結(jié)果的可靠性。(2)在仿真模型的基礎上,采用PID控制算法對所設計的系統(tǒng)進行性能優(yōu)化。采用試湊法對PID參數(shù)進行整定,根據(jù)系統(tǒng)性能優(yōu)化情況確定PID參數(shù)并對系統(tǒng)性能進行對比分析。(3)由于帶鋸床工作過程中,液壓系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)會隨工況時刻發(fā)生變化,整定好的PID參數(shù)可能無法滿足系統(tǒng)工作要求。因此,本文研究了基于繼電反饋技術(shù)的PID參數(shù)整定,該整定方法可根據(jù)系統(tǒng)狀況實時調(diào)整PID參數(shù),讓系統(tǒng)時刻保持在最佳運行狀態(tài)。而且,這種方法易于與現(xiàn)代計算機相結(jié)合,實現(xiàn)帶鋸床的數(shù)字化。
【關(guān)鍵詞】：帶鋸床 調(diào)速 液壓系統(tǒng) Simulink 仿真
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG561
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 帶鋸床及其發(fā)展歷史11-13
• 1.1.1 帶鋸床的簡介11-12
• 1.1.2 帶鋸床的起源12-13
• 1.1.3 數(shù)控帶鋸床的發(fā)展13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 電液比例技術(shù)的研究現(xiàn)狀18-22
• 1.3.1 電液比例技術(shù)的形成和發(fā)展18-20
• 1.3.2 電液比例控制的特點20
• 1.3.3 常用的電液比例控制策略20-22
• 1.4 研究目的和意義22
• 1.5 研究方案22-23
• 第2章 帶鋸床傳動系統(tǒng)分析23-30
• 2.1 帶鋸床傳動機構(gòu)的基本構(gòu)成23-24
• 2.1.1 機械傳動機構(gòu)23
• 2.1.2 液壓傳動機構(gòu)23-24
• 2.2 帶鋸床鋸切速度和進給速度的分析24-28
• 2.2.1 帶鋸床鋸切速度調(diào)節(jié)24-27
• 2.2.2 帶鋸床進給速度調(diào)節(jié)27-28
• 2.3 鋸床相關(guān)參數(shù)的確定28
• 2.3.1 已知技術(shù)參數(shù)28
• 2.3.2 液壓系統(tǒng)所需流量的計算28
• 2.4 液壓元器件的選型28-29
• 2.4.1 液壓泵的選型28
• 2.4.2 電機的選取28-29
• 2.4.3 比例閥的選取29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 液壓系統(tǒng)建模與仿真30-50
• 3.1 液壓系統(tǒng)建模與仿真簡介30-31
• 3.2 系統(tǒng)數(shù)學建模31-38
• 3.2.1 液壓缸-負載系統(tǒng)固有頻率的估算31-33
• 3.2.2 系統(tǒng)重要參數(shù)的計算33-36
• 3.2.3 比例閥數(shù)學模型36-37
• 3.2.4 進給油缸傳遞函數(shù)的確定37-38
• 3.2.5 進給油缸速度控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)38
• 3.3 液壓系統(tǒng)的性能分析38-42
• 3.3.1 液壓系統(tǒng)性能分析指標38-39
• 3.3.2 穩(wěn)定性分析39-40
• 3.3.3 系統(tǒng)的階躍響應40-42
• 3.4 帶鋸床液壓系統(tǒng)在AMESim中的建模與分析42-49
• 3.4.1 AMESim的特點42-43
• 3.4.2 AMESim的組成模塊43-44
• 3.4.3 AMESim的使用方法44-47
• 3.4.4 液壓系統(tǒng)在AMESIM中的模型與仿真47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 控制策略的研究50-62
• 4.1 PID控制50-56
• 4.1.1 PID控制原理50-51
• 4.1.2 PID各種控制參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響51
• 4.1.3 PID參數(shù)整定概述51-52
• 4.1.4 PID參數(shù)整定方法52-53
• 4.1.5 PID作用下的系統(tǒng)性能53-56
• 4.2 基于PID的繼電反饋控制56-61
• 4.2.1 繼電反饋自整定簡介56
• 4.2.2 繼電反饋整定原理56-57
• 4.2.3 改進型的繼電反饋57-58
• 4.2.4 基于改進型繼電反饋的PID參數(shù)整定與仿真58-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-63
• 5.1 結(jié)論62
• 5.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 劉U，

本文編號：793687