本文關(guān)鍵詞：內(nèi)高壓成形機兩側(cè)缸位置同步控制試驗研究

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展,人們不斷地對工業(yè)制造技術(shù)提出更高的要求,節(jié)能環(huán)保、減輕重量、降低成本是現(xiàn)代先進制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。內(nèi)高壓成形正是在這樣的背景下開發(fā)出來的一種利用液體壓力使工件成形的先進制造技術(shù),并被廣泛地應用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域。內(nèi)高壓成形機的控制系統(tǒng)是內(nèi)高壓成形技術(shù)的核心,而內(nèi)高壓成形過程中兩側(cè)缸位置同步控制問題,是內(nèi)高壓成形機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,兩側(cè)缸位置同步控制的效果,直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,因此,對于這個問題的研究,具有重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,在查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,綜述了內(nèi)高壓成形技術(shù)及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;介紹了內(nèi)高壓成形設(shè)備工作原理及組成,分析了設(shè)備各部分的作用,強調(diào)了對內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步控制研究的重要性。其次,設(shè)計了兩側(cè)缸電液比例控制系統(tǒng),分析了液壓動力機構(gòu),建立了單側(cè)缸電液比例控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,為后續(xù)對內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步控制的仿真研究做準備。再次,對內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步控制問題進行仿真研究,選擇同步控制策略,分別搭建兩側(cè)缸位置控制系統(tǒng)的PID仿真模型及自抗擾仿真模型進行Simulink仿真,并對這兩種仿真結(jié)果進行比較。最后,在實驗室搭建兩側(cè)缸位置同步控制模擬試驗平臺,對模擬試驗平臺進行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計,以S7-300 PLC作為下位機,采用Win CC組態(tài)軟件實現(xiàn)上位機監(jiān)控界面的設(shè)計;進行單側(cè)缸位置PID控制試驗及兩側(cè)缸位置同步PID控制試驗,試驗結(jié)果驗證了控制策略的有效性及試驗平臺的實用性,為S7-300 PLC在內(nèi)高壓成形控制系統(tǒng)的實際應用提供了試驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)高壓成形 位置同步控制 PID 自抗擾控制器 “同等+主從” 模擬試驗平臺 S7-300 PLC
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景及意義10
• 1.2 內(nèi)高壓成形技術(shù)概述10-14
• 1.2.1 內(nèi)高壓成形技術(shù)原理及工藝過程10-11
• 1.2.2 內(nèi)高壓成形機組成及主要功能11-13
• 1.2.3 內(nèi)高壓成形技術(shù)實際應用13-14
• 1.3 內(nèi)高壓成形研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 內(nèi)高壓成形機國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 內(nèi)高壓成形機國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步控制研究現(xiàn)狀16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 單側(cè)缸電液比例控制系統(tǒng)數(shù)學模型18-29
• 2.1 電液比例控制系統(tǒng)18-20
• 2.1.1 電液比例控制系統(tǒng)特點及構(gòu)成18-19
• 2.1.2 內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步電液比例控制系統(tǒng)的設(shè)計19-20
• 2.2 單側(cè)缸電液比例控制系統(tǒng)液壓動力機構(gòu)分析20-25
• 2.2.1 比例換向閥的負載流量方程21-23
• 2.2.2 非對稱液壓缸的負載流量方程23-24
• 2.2.3 非對稱液壓缸的力方程24
• 2.2.4 非對稱動力機構(gòu)的數(shù)學模型24-25
• 2.3 單側(cè)缸電液比例控制數(shù)學模型的建立25-27
• 2.4 系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 內(nèi)高壓成形兩側(cè)缸位置同步控制仿真研究29-42
• 3.1 同步控制策略的選擇29-30
• 3.2 傳統(tǒng)PID控制器仿真研究30-34
• 3.2.1 PID控制器原理30-31
• 3.2.2 兩側(cè)缸位置同步控制系統(tǒng)PID仿真31-34
• 3.3 自抗擾控制器設(shè)計及仿真研究34-40
• 3.3.1 自抗擾控制器設(shè)計原理34-37
• 3.3.2 兩側(cè)缸位置同步控制系統(tǒng)自抗擾仿真37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 兩側(cè)缸位置同步控制試驗平臺設(shè)計及試驗研究42-56
• 4.1 模擬試驗平臺液壓控制系統(tǒng)42-44
• 4.1.1 模擬試驗平臺液壓控制系統(tǒng)組成42-43
• 4.1.2 模擬試驗平臺傳感器選擇43-44
• 4.2 模擬試驗平臺電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計44-48
• 4.2.1 主控制器選擇44-45
• 4.2.2 輸入輸出點統(tǒng)計及模塊數(shù)量確定45-46
• 4.2.3 模擬試驗平臺電氣控制系統(tǒng)組成46-48
• 4.3 模擬試驗平臺電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計48-52
• 4.3.1 下位機STEP 7 軟件編程48-51
• 4.3.2 上位機Win CC監(jiān)控界面的設(shè)計51-52
• 4.4 模擬試驗平臺試驗研究及分析52-55
• 4.4.1 單側(cè)缸位置PID控制試驗53-54
• 4.4.2 兩側(cè)缸位置同步控制試驗54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-60
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果60-61
• 致謝61-62
• 作者簡介62

【參考文獻】

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本文編號：1011499