基于云模型的數控高速沖床液壓系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-01-11 18:17
隨著工業(yè)發(fā)展的不斷進步,產品加工對加工設備的需求越來越旺盛,要求也越來越高,數控高速沖床作為高檔加工設備在鈑金行業(yè)的應用越來越廣泛,相對于普通沖床來說,數控高速沖床可根據不同需求實現自動化生產,節(jié)省空間,自動化程度高。作為數控沖床的核心部分,專用液壓系統(tǒng)的動態(tài)品性直接影響到數控沖床的產品性能,數控專用系統(tǒng)結構復雜,對工作環(huán)境敏感,很容易受到非線性因素和和外部干擾的影響液。因此對高性能數控專用液壓系統(tǒng)的研究一直是數控沖床領域研究的重點。本文首先闡述了數控沖床液壓系統(tǒng)的發(fā)展現狀,分析了數控高速沖床和液壓系統(tǒng)的結構及其工作原理。通過對閥控缸、伺服閥、位移傳感器、比例放大器等部分的建模最終確定本液壓系統(tǒng)的數學模型。在理想狀態(tài)下,分別運用PID控制器、一維云模型控制器和一維復合云模型控制器對本系統(tǒng)進行仿真比較,仿真結果表明,一維復合云模型的控制效果相對較好。然而考慮到在實際工作環(huán)境中不可避免會有非線性因素和外部干擾的情況,液壓系統(tǒng)在高速運行時往往存在著液壓沖擊,換向震動以及信號干擾等個方面的問題,傳統(tǒng)的PID控制在應對多干擾因素、非線性系統(tǒng)和負載變化的情況下顯現出一定的不足,難以滿足市場對高速沖...
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 數控高速沖床液壓系統(tǒng)研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.2.3 發(fā)展趨勢
1.3 智能控制理論與應用
1.3.1 智能控制的發(fā)展
1.3.2 云模型在智能控制的應用
1.4 課題的提出和主要研究內容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 課題的主要研究內容
1.5 本章小結
第2章 數控沖床液壓系統(tǒng)建模
2.1 數控沖床的結構及液壓系統(tǒng)工作原理
2.1.1 數控沖床的結構
2.1.2 液壓系統(tǒng)結構
2.1.3 液壓系統(tǒng)工作原理
2.2 閥控非對稱缸數學模型
2.2.1 液壓缸負載壓力—流量方程
2.2.2 伺服閥流量特性方程
2.2.3 液壓缸流量連續(xù)性方程
2.2.4 油缸與負載間的力平衡方程
2.2.5 閥控缸的數學模型
2.3 伺服閥數學模型
2.4 位移傳感器數學模型
2.5 比例放大器的數學模型
2.6 數控轉塔沖床液壓系統(tǒng)的數學模型
2.7 液壓系統(tǒng)相關參數的分析與確定
2.8 本章小結
第3章 云模型理論
3.1 云模型概念
3.1.1 云模型的基本定義
3.1.2 云模型的數字特征
3.1.3 云模型的3En規(guī)則
3.2 云模型發(fā)生器
3.2.1 正向云模型發(fā)生器
3.2.2 逆向云模型發(fā)生器
3.2.3 條件云模型發(fā)生器
3.3 云模型的推理規(guī)則
3.3.1 單輸入單規(guī)則推理
3.3.2 雙輸入單規(guī)則推理
3.4 本章小結
第4章 數控沖床液壓系統(tǒng)的云模型控制器研究
4.1 PID控制器設計
4.1.1 PID控制理論
4.1.2 數字PID控制算法
4.1.3 PID控制系統(tǒng)仿真
4.2 液壓系統(tǒng)一維云模型控制器設計
4.2.1 一維云模型控制器設計
4.2.2 基于一維云模型的液壓系統(tǒng)仿真
4.3 液壓系統(tǒng)一維復合云模型控制器
4.3.1 一維復合云模型控制器設計
4.3.2 基于一維復合云模型的系統(tǒng)仿真
4.4 本章小結
第5章 非線性下的二維云模型PID參數自整定控制器
5.1 非線性因素下的仿真研究
5.2 二維云模型PID參數自整定控制器
5.2.1 二維云模型PID參數自整定控制器原理
5.2.2 二維云模型的實現
5.2.3 二維云模型PID參數自整定控制器設計
5.2.4 二維云模型PID參數自整定控制仿真
5.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]云模型的艦船維修成本建模與預測[J]. 黃紅霞. 艦船科學技術. 2018(04)
[2]數控板材加工裝備技術分析[J]. 何鑫濤. 技術與市場. 2017(11)
[3]高速數控沖床板材振動系統(tǒng)動力學分析與建模[J]. 程映奇,張慧,王欽若. 電子世界. 2017(18)
[4]轉塔沖床在鈑金加工中的應用[J]. 廖炳榮. 機電產品開發(fā)與創(chuàng)新. 2017(04)
[5]伺服轉塔數控沖床和激光切割機在實際生產中的應用[J]. 李倩. 時代農機. 2017(03)
[6]一種智能PID參數整定控制系統(tǒng)設計與實現[J]. 宋莉莉. 信息通信. 2016(08)
[7]數控沖床中常用檢測元件的故障分析與維修[J]. 劉水平,朱彩蓮,楊壽智. 機床與液壓. 2015(20)
[8]PID控制算法在家用智能服務機器人物品搜尋中的應用[J]. 李攀. 計算機與數字工程. 2015(07)
[9]智能分區(qū)PID控制算法在電動缸伺服系統(tǒng)中的研究[J]. 曾從吉,單梁,陸建榮. 計算機測量與控制. 2015(06)
[10]鈑金加工技術在數控沖床中的實踐應用分析[J]. 聶晉,周祥,呂振. 裝備制造技術. 2014(04)
博士論文
[1]基于云模型的雙向認知計算方法研究[D]. 許昌林.西南交通大學 2014
碩士論文
[1]基于智能優(yōu)化算法的前饋PID直驅泵控電液伺服控制技術研究[D]. 賈甜甜.西安理工大學 2017
[2]基于模糊PID參數自整定的細胞培養(yǎng)箱溫度控制研究與實現[D]. 劉大軍.寧波大學 2017
[3]基于云模型的圖像多粒度聚類研究[D]. 劉旋.重慶郵電大學 2017
[4]基于云模型的煤礦礦井瓦斯風險綜合評價研究[D]. 梁爽.西北師范大學 2016
[5]電液混合式注塑機的智能控制方法研究[D]. 羅運廣.杭州電子科技大學 2016
[6]基于云模型的自適應神經模糊推理系統(tǒng)的裝備保障態(tài)勢評估方法的研究[D]. 董小麗.蘭州大學 2015
[7]基于云模型的不確定性理論與實驗研究[D]. 崔曉靜.上海師范大學 2015
[8]基于云模型的電力企業(yè)信息化水平綜合評價研究[D]. 劉軍.華北電力大學 2015
[9]基于云模型的智能變電站建設項目綜合評價研究[D]. 肖艷利.華北電力大學 2015
[10]基于云模型的管道運輸低碳綠色發(fā)展研究[D]. 徐翔.大連海事大學 2015
本文編號:2971254
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 數控高速沖床液壓系統(tǒng)研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.2.3 發(fā)展趨勢
1.3 智能控制理論與應用
1.3.1 智能控制的發(fā)展
1.3.2 云模型在智能控制的應用
1.4 課題的提出和主要研究內容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 課題的主要研究內容
1.5 本章小結
第2章 數控沖床液壓系統(tǒng)建模
2.1 數控沖床的結構及液壓系統(tǒng)工作原理
2.1.1 數控沖床的結構
2.1.2 液壓系統(tǒng)結構
2.1.3 液壓系統(tǒng)工作原理
2.2 閥控非對稱缸數學模型
2.2.1 液壓缸負載壓力—流量方程
2.2.2 伺服閥流量特性方程
2.2.3 液壓缸流量連續(xù)性方程
2.2.4 油缸與負載間的力平衡方程
2.2.5 閥控缸的數學模型
2.3 伺服閥數學模型
2.4 位移傳感器數學模型
2.5 比例放大器的數學模型
2.6 數控轉塔沖床液壓系統(tǒng)的數學模型
2.7 液壓系統(tǒng)相關參數的分析與確定
2.8 本章小結
第3章 云模型理論
3.1 云模型概念
3.1.1 云模型的基本定義
3.1.2 云模型的數字特征
3.1.3 云模型的3En規(guī)則
3.2 云模型發(fā)生器
3.2.1 正向云模型發(fā)生器
3.2.2 逆向云模型發(fā)生器
3.2.3 條件云模型發(fā)生器
3.3 云模型的推理規(guī)則
3.3.1 單輸入單規(guī)則推理
3.3.2 雙輸入單規(guī)則推理
3.4 本章小結
第4章 數控沖床液壓系統(tǒng)的云模型控制器研究
4.1 PID控制器設計
4.1.1 PID控制理論
4.1.2 數字PID控制算法
4.1.3 PID控制系統(tǒng)仿真
4.2 液壓系統(tǒng)一維云模型控制器設計
4.2.1 一維云模型控制器設計
4.2.2 基于一維云模型的液壓系統(tǒng)仿真
4.3 液壓系統(tǒng)一維復合云模型控制器
4.3.1 一維復合云模型控制器設計
4.3.2 基于一維復合云模型的系統(tǒng)仿真
4.4 本章小結
第5章 非線性下的二維云模型PID參數自整定控制器
5.1 非線性因素下的仿真研究
5.2 二維云模型PID參數自整定控制器
5.2.1 二維云模型PID參數自整定控制器原理
5.2.2 二維云模型的實現
5.2.3 二維云模型PID參數自整定控制器設計
5.2.4 二維云模型PID參數自整定控制仿真
5.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]云模型的艦船維修成本建模與預測[J]. 黃紅霞. 艦船科學技術. 2018(04)
[2]數控板材加工裝備技術分析[J]. 何鑫濤. 技術與市場. 2017(11)
[3]高速數控沖床板材振動系統(tǒng)動力學分析與建模[J]. 程映奇,張慧,王欽若. 電子世界. 2017(18)
[4]轉塔沖床在鈑金加工中的應用[J]. 廖炳榮. 機電產品開發(fā)與創(chuàng)新. 2017(04)
[5]伺服轉塔數控沖床和激光切割機在實際生產中的應用[J]. 李倩. 時代農機. 2017(03)
[6]一種智能PID參數整定控制系統(tǒng)設計與實現[J]. 宋莉莉. 信息通信. 2016(08)
[7]數控沖床中常用檢測元件的故障分析與維修[J]. 劉水平,朱彩蓮,楊壽智. 機床與液壓. 2015(20)
[8]PID控制算法在家用智能服務機器人物品搜尋中的應用[J]. 李攀. 計算機與數字工程. 2015(07)
[9]智能分區(qū)PID控制算法在電動缸伺服系統(tǒng)中的研究[J]. 曾從吉,單梁,陸建榮. 計算機測量與控制. 2015(06)
[10]鈑金加工技術在數控沖床中的實踐應用分析[J]. 聶晉,周祥,呂振. 裝備制造技術. 2014(04)
博士論文
[1]基于云模型的雙向認知計算方法研究[D]. 許昌林.西南交通大學 2014
碩士論文
[1]基于智能優(yōu)化算法的前饋PID直驅泵控電液伺服控制技術研究[D]. 賈甜甜.西安理工大學 2017
[2]基于模糊PID參數自整定的細胞培養(yǎng)箱溫度控制研究與實現[D]. 劉大軍.寧波大學 2017
[3]基于云模型的圖像多粒度聚類研究[D]. 劉旋.重慶郵電大學 2017
[4]基于云模型的煤礦礦井瓦斯風險綜合評價研究[D]. 梁爽.西北師范大學 2016
[5]電液混合式注塑機的智能控制方法研究[D]. 羅運廣.杭州電子科技大學 2016
[6]基于云模型的自適應神經模糊推理系統(tǒng)的裝備保障態(tài)勢評估方法的研究[D]. 董小麗.蘭州大學 2015
[7]基于云模型的不確定性理論與實驗研究[D]. 崔曉靜.上海師范大學 2015
[8]基于云模型的電力企業(yè)信息化水平綜合評價研究[D]. 劉軍.華北電力大學 2015
[9]基于云模型的智能變電站建設項目綜合評價研究[D]. 肖艷利.華北電力大學 2015
[10]基于云模型的管道運輸低碳綠色發(fā)展研究[D]. 徐翔.大連海事大學 2015
本文編號:2971254
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