精沖成形作為一種先進塑性成形工藝,由于其優(yōu)質(zhì)、高精和高效的特點,目前在汽車、機械、電氣、軍工等領(lǐng)域得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著精沖市場競爭的日益激烈,發(fā)展高速精沖機成為精沖技術(shù)的研究熱點。相對于液壓精沖機,機械式精沖機具有速度快、精度高等優(yōu)點。我國機械式高速精沖機的研發(fā)尚處起步階段,本文將一種新式雙伺服傳動機構(gòu)應(yīng)用到精沖機中,開展了二自由度高速機械伺服精沖機驅(qū)動控制研究,為我國新一代機械伺服精沖機研究設(shè)計工作提供理論指導(dǎo)。首先以解析分析法分析了該精沖機主傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。從運動學(xué)角度分析了傳動機構(gòu)各運動構(gòu)件的運動學(xué)參數(shù),然后以拉格朗日方程動力學(xué)分析法為基礎(chǔ),提出了兩種構(gòu)建傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型的方法。一是將該傳動機構(gòu)視為一個整體分別求取系統(tǒng)動能與勢能表達(dá)式然后統(tǒng)一構(gòu)建拉格朗日方程。二是基于當(dāng)下串聯(lián)機器人動力學(xué)分析基礎(chǔ),通過將該主傳動機構(gòu)分割為兩個串聯(lián)機構(gòu)分別建立拉格朗日方程,然后通過消除閉鏈約束力的方法來建立系統(tǒng)拉格朗日方程。另外,通過對永磁同步電機的適當(dāng)簡化建立了系統(tǒng)驅(qū)動電機的數(shù)學(xué)模型。然后針對該二自由度高速機械伺服精沖機主傳動系統(tǒng)進行了初步設(shè)計,確定了雙電機伺服系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)矩和功率,結(jié)...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 精沖技術(shù)簡介
        1.1.2 精沖壓力機發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機械式壓力機傳動機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機抗負(fù)載擾動研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機器人控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與研究方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 精沖機傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.1 精沖機傳動系統(tǒng)機構(gòu)描述
    2.2 精沖機傳動系統(tǒng)運動學(xué)模型
    2.3 精沖機傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型
        2.3.1 整體法動力學(xué)建模
        2.3.2 串聯(lián)支鏈分解法動力學(xué)建模
    2.4 永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 雙電機傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與協(xié)同控制策略研究
    3.1 傳動系統(tǒng)驅(qū)動設(shè)計與要求
        3.1.1 主傳動系統(tǒng)參數(shù)
        3.1.2 主傳動系統(tǒng)運動規(guī)劃
        3.1.3 電機參數(shù)與負(fù)載特性分析
        3.1.4 滑塊上死點精度控制設(shè)計
    3.2 傳動系統(tǒng)控制策略設(shè)計
        3.2.1 電機位置環(huán)協(xié)同控制策略設(shè)計
        3.2.2 電機位置環(huán)協(xié)同控制策略仿真分析
        3.2.3 電機速度環(huán)控制策略設(shè)計
        3.2.4 電機速度環(huán)控制策略仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 電機轉(zhuǎn)矩前饋補償控制策略研究
    4.1 基于狀態(tài)觀測器的前饋補償控制策略
        4.1.1 基于Luenberger原理的負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器設(shè)計
        4.1.2 基于Kalman濾波器的負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器設(shè)計
        4.1.3 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器性能與前饋補償仿真分析
    4.2 基于動力學(xué)模型的力矩補償控制策略
        4.2.1 PD控制器
        4.2.2 增廣PD控制器
        4.2.3 計算力矩控制器
        4.2.4 動力學(xué)補償控制仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
        5.1.1 伺服電機
        5.1.2 旋轉(zhuǎn)編碼器與位移傳感器
        5.1.3 工控機
    5.2 伺服驅(qū)動器及交流主回路附件選擇
        5.2.1 伺服驅(qū)動器的選擇
        5.2.2 交直流電抗器的選擇
        5.2.3 制動電阻的選擇
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果



本文編號：3842202