本文關(guān)鍵詞：20MN復(fù)合材料液壓機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)合材料液壓機(jī) PLC控制系統(tǒng) 壓力控制 建模仿真

【摘要】：高性能復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,是當(dāng)前汽車“減重、節(jié)能、減排”的迫切需求,符合國(guó)際能源供應(yīng)緊張下對(duì)汽車“輕量化、安全化、低能耗化”的發(fā)展規(guī)劃。20MN復(fù)合材料液壓機(jī)作為新型復(fù)合材料LFT-D在線模壓成型生產(chǎn)線的終端成型設(shè)備,其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究具重要意義。本文針對(duì)20MN復(fù)合材料液壓機(jī)的性能要求,對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)加壓、保壓控制進(jìn)行了仿真研究。論文首先介紹了20MN復(fù)合材料液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及液壓系統(tǒng)分布;在給出液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上,計(jì)算了系統(tǒng)流量和液壓回路沿層壓力損失;介紹了當(dāng)前多閥并聯(lián)控制的研究概況,分析了主缸回路采取多閥并聯(lián)控制的必要性。其次根據(jù)20MN復(fù)合材料液壓機(jī)的工藝過(guò)程及性能要求,確立了以PLC為核心的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),并選取工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET以及IO-Link連接系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。給出了主要控制元件的選型,在此基礎(chǔ)上對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)以及PLC主、從站進(jìn)行了設(shè)計(jì)。然后對(duì)20MN復(fù)合材料液壓機(jī)加壓、保壓系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真研究,首先建立主缸回路比例閥組的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上搭建加壓、保壓控制Simulink仿真模型,通過(guò)與比例閥樣本中壓差-流量參數(shù)對(duì)比,驗(yàn)證了比例閥模型的可行性。然后研究了回路泄漏對(duì)單閥加壓速度及加壓能力的影響,通過(guò)仿真測(cè)試了0.5S時(shí)間內(nèi)單閥加壓能力,以此確定了DG10閥、DG32閥、DG80閥并聯(lián)加壓的方案,最后提出了基于PID的加壓保壓變?cè)鲆姹壤刂品桨?通過(guò)對(duì)比仿真給出了滿足加壓要求的比例控制參數(shù),為下階段加壓控制提供依據(jù)。最后進(jìn)行了液壓機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),給出了前期試運(yùn)行階段關(guān)鍵過(guò)程的采取的控制策略,并對(duì)試運(yùn)行階段采集的無(wú)壓快下和快轉(zhuǎn)慢過(guò)程的速度、位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,驗(yàn)證了前期控制策略的可行性。通過(guò)對(duì)在滑塊靜止?fàn)顟B(tài)下采集的速度波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定了系統(tǒng)的主要干擾源,并提出可行的干擾抑制措施。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料液壓機(jī) PLC控制系統(tǒng) 壓力控制 建模仿真
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U465.6
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料液壓機(jī)研究概述9-11
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)復(fù)合材料液壓機(jī)研究概況9-10
• 1.1.2 國(guó)外復(fù)合材料液壓機(jī)研究概況10-11
• 1.2 控制系統(tǒng)概述11-14
• 1.2.1 控制系統(tǒng)的發(fā)展11-12
• 1.2.2 PLC控制系統(tǒng)的主要干擾源及影響途徑12-13
• 1.2.3 抑制干擾的主要措施13-14
• 1.3 課題研究背景與研究目的意義14-17
• 1.3.1 課題研究背景14
• 1.3.2 課題研究目的意義14
• 1.3.3 本文主要內(nèi)容14-17
• 2 20MN復(fù)合材料液壓機(jī)液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介17-29
• 2.1 液壓機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)17-18
• 2.2.1 設(shè)備特點(diǎn)17
• 2.2.2 主機(jī)結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)分布17-18
• 2.2 上液壓站液壓原理18-19
• 2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)19-25
• 2.3.1 主要技術(shù)參數(shù)19-20
• 2.3.2 液壓缸尺寸20
• 2.3.3 系統(tǒng)流量20-22
• 2.3.4 壓力損失22-25
• 2.3.5 主泵額定壓力25
• 2.4 主回路多閥并聯(lián)的必要性25-27
• 2.4.1 多閥并聯(lián)的研究現(xiàn)狀25
• 2.4.2 主缸回路多閥并聯(lián)的必要性25-27
• 2.4.3 上液壓站比例伺服閥參數(shù)27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 20MN復(fù)合材料液壓機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-49
• 3.1 電氣控制系統(tǒng)特點(diǎn)29
• 3.2 電氣控制方案29-30
• 3.3 系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架30-33
• 3.3.1 PROFIBUS與PROFINET通信30-31
• 3.3.2 IO-Link連接31-32
• 3.3.3 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)32-33
• 3.4 主要電氣控制元件選型33-37
• 3.5 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-42
• 3.5.1 泵組控制回路設(shè)計(jì)37-40
• 3.5.2 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)40-42
• 3.6 控制主、從站設(shè)計(jì)42-47
• 3.6.1 PLC主站設(shè)計(jì)42-43
• 3.6.2 控制從站設(shè)計(jì)43-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 4 20MN復(fù)合材料液壓機(jī)加壓建模分析49-69
• 4.1 系統(tǒng)加壓數(shù)學(xué)建模49-56
• 4.1.1 伺服比例閥模型仿真49-54
• 4.1.2 工作缸模型54-55
• 4.1.3 系統(tǒng)加壓模型55-56
• 4.2 單閥加壓仿真分析56-59
• 4.2.1 液壓系統(tǒng)泄漏對(duì)加壓的影響56-58
• 4.2.2 單閥 0.5S最大加壓能力測(cè)試58-59
• 4.3 并聯(lián)加壓仿真分析59-62
• 4.3.1 加壓保壓閥組確定59-60
• 4.3.2 系統(tǒng)并聯(lián)加壓仿真60-61
• 4.3.3 并聯(lián)加壓對(duì)閥輸出流量的影響61-62
• 4.4 基于PID的變?cè)鲆婕訅罕罕壤刂?/span>62-67
• 4.4.1 PID控制原理62-63
• 4.4.2 PID參數(shù)功能63-64
• 4.4.3 加壓保壓變?cè)鲆姹壤刂?/span>64-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 5 軟件設(shè)計(jì)及試運(yùn)行測(cè)試69-85
• 5.1 關(guān)鍵過(guò)程控制策略及軟件設(shè)計(jì)69-73
• 5.1.1 主程序設(shè)計(jì)69-70
• 5.1.2 滑塊無(wú)壓快下及快速回程控制70-71
• 5.1.3 滑塊快轉(zhuǎn)慢控制71-72
• 5.1.4 滑塊慢速下行及慢速回程控制72
• 5.1.5 移動(dòng)操作臺(tái)及吊臂界面設(shè)計(jì)72-73
• 5.2 人機(jī)界面設(shè)計(jì)73-76
• 5.2.1 顯示輸出界面73-74
• 5.2.2 點(diǎn)動(dòng)調(diào)試界面74
• 5.2.3 單步調(diào)試界面74-75
• 5.2.4 參數(shù)設(shè)置界面75
• 5.2.5 狀態(tài)監(jiān)控界面75-76
• 5.3 滑塊無(wú)壓快下及快轉(zhuǎn)慢測(cè)試76-79
• 5.3.1 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試76-77
• 5.3.2 滑塊無(wú)壓快下測(cè)試77-78
• 5.3.3 滑塊下行快轉(zhuǎn)慢測(cè)試78-79
• 5.4 系統(tǒng)干擾分析79-83
• 5.4.1 干擾源的確定79-81
• 5.4.2 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性的措施81-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 6 總結(jié)與展望85-87
• 致謝87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 附錄：B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目93

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1 王祝堂;天力鋁業(yè)公司新增一臺(tái)36MN擠壓機(jī)[J];輕合金加工技術(shù);2003年05期

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3 俞澤民;劉兆晶;金銓;;65Mn鋼彈簧彈減規(guī)律的研究[J];黑龍江冶金;1995年01期

4 J.T.Megrath ,朱根福;厚壁C—Mn鋼窄坡口焊縫微觀組織與機(jī)械性能的關(guān)系[J];鍋爐技術(shù);1989年09期

5 蓋秀穎，李家寶，康增橋，，王中光，朱永平，李超;60Mn鋼噴丸表面的力學(xué)性能[J];金屬學(xué)報(bào);1996年06期

6 劉迪金,陶楓,朱耀茲,陳細(xì)林,張超,段曦微,楊巧玲;雙死時(shí)間方法測(cè)量電子俘獲核素 ~(54)Mn 的活度[J];原子能科學(xué)技術(shù);1998年06期

7 魯長(zhǎng)建;鄧子玉;郭宏林;張士宏;劉勁松;;微量Mn對(duì)純銅組織及力學(xué)性能的影響[J];沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

8 李國(guó)康,張健成;20MN快鍛機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷[J];重型機(jī)械;2003年02期

9 劉菊東,王貴成,陳康敏,潘勵(lì);65Mn鋼磨削硬化層組織的研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;2004年17期

10 劉文昌，鄭煬曾;32Mn－7Cr－1Mo－0．3N奧氏體鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶[J];特殊鋼;1995年06期

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1 范興;張楠楠;張曉英;陶長(zhǎng)元;;全濕法工藝制備全固態(tài)Mn基纖維染料敏化太陽(yáng)能電池[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第25分會(huì)：有機(jī)光伏[C];2014年

2 徐國(guó)成;趙熹華;余群峰;;65Mn鋼點(diǎn)焊熔核孕育處理研究[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第1冊(cè)）[C];2001年

3 熊征;童康明;桂赤斌;;藥皮Mn、S含量對(duì)焊縫金屬含S量的影響[A];制造業(yè)與未來(lái)中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

4 張希艷;肖志義;巴學(xué)巍;米曉云;臧曉微;;Mn~(2+)激活的紅色長(zhǎng)余輝發(fā)光玻璃的研究[A];2005中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特種玻璃分會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2005年

5 張寧;朱達(dá)明;;予冷形變快速加熱復(fù)合熱處理65Mn鋼的性能與組織[A];西北五省區(qū)第四屆熱處理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（上）[C];1990年

6 溫麗娜;劉媛;劉海靈;王香鳳;謝孟峽;;生物胺與Mn摻雜ZnS量子點(diǎn)相互作用的光譜學(xué)研究[A];第十七屆全國(guó)分子光譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

7 ;Mn摻雜紅色熒光粉的合成及發(fā)光性能的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第11分會(huì)：基礎(chǔ)化學(xué)教育[C];2014年

8 王金利;芮豐;羅慶吉;胡軍;王寶松;;20MN液壓支架試驗(yàn)臺(tái)同步升降控制系統(tǒng)建模研究[A];煤礦安全、高效、潔凈開(kāi)采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

9 孔祥東;李楠;姚靜;竇雪川;趙悅;;22MN快鍛液壓機(jī)快鍛控制特性研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

10 孔祥東;竇雪川;姚靜;李楠;趙悅;;基于22MN快鍛液壓機(jī)多模態(tài)控制策略研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

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1 解麗娜;西寧特鋼新建20MN快鍛機(jī)項(xiàng)目竣工投產(chǎn)[N];青海日?qǐng)?bào);2008年

2 記者 楊麗英　通訊員 王元生 常銳;國(guó)內(nèi)首套80MN雙柱式快速自由鍛造液壓機(jī)成套設(shè)備通過(guò)鑒定[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

3 記者 陶琳;我國(guó)首條40MN多向模鍛液壓機(jī)生產(chǎn)線投運(yùn)[N];中國(guó)冶金報(bào);2012年

4 薛升波;萊鋼板帶廠破解65Mn鋼帶生產(chǎn)難題實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)產(chǎn)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2009年

5 ;印度Midhani新建一臺(tái)70MN自由鍛壓機(jī)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

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1 馮景昌;60MN水壓機(jī)油控水系統(tǒng)控制特性研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 李君;金屬錳酶模型配合物：Mn（Ⅲ）、（Ⅳ）及混合價(jià)多核錳配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D];西北大學(xué);2001年

3 高倩倩;Mn摻雜ZnO室溫鐵磁性及金屬—半導(dǎo)體電致電阻效應(yīng)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 冀汝南;可循環(huán)手性Mn（Ⅲ）salen催化劑催化烯烴不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)研究[D];南開(kāi)大學(xué);2013年

5 顏小兵;Mn_（12）單分子磁體的功能化探索及MPS_3夾層磁性材料的研究[D];武漢大學(xué);2010年

6 鄔春陽(yáng);LiMPO_4(M=Fe,Mn)正極材料的合成及脫嵌鋰機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 萬(wàn)麗娜;鋰離子電池尖晶石型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正極材的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2015年

2 張湘黔;堿性溶液中Na_2S_2O_3對(duì)16Mn與Q235鋼材的腐蝕行為[D];貴州大學(xué);2015年

3 張暉;不同熱處理狀態(tài)下65Mn板試件超聲傳播特性研究[D];東北石油大學(xué);2015年

4 盧春民;三維納米網(wǎng)狀Mn基氧化物的孔徑及其電化學(xué)性能研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

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6 張茹;赤霉素緩解Mn~(2+)拮抗草甘膦除草功效的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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8 趙麗香;鈉離子電池正極材料P2-Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_2的合成與電化學(xué)性能研究[D];北京理工大學(xué);2016年

9 鹿豪杰;Mn(salen)/NH-PMO雜化催化劑的制備及催化性能研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2016年

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