本文關(guān)鍵詞：全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)同步控制研究

  更多相關(guān)文章： 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī) 曲軸彎曲-鐓鍛方法 同步與協(xié)調(diào)控制 解耦控制 模糊PID控制

【摘要】：曲軸是船舶、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,被譽(yù)為柴油機(jī)的“心臟”,機(jī)械性能良好和可靠性高的大中型全纖維曲軸對(duì)船舶、汽車運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性至關(guān)重要。全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)是生產(chǎn)全纖維曲軸的專用成形裝備,該液壓機(jī)的鐓粗雙驅(qū)動(dòng)液壓缸同步控制性能和鐓粗缸-彎曲缸協(xié)調(diào)控制的性能對(duì)全纖維曲軸的成形質(zhì)量和成形效率具有很大的影響,為提高液壓機(jī)的同步控制和協(xié)調(diào)控制性能,需重點(diǎn)解決液壓控制系統(tǒng)普遍存在的非線性及負(fù)載干擾對(duì)控制性能產(chǎn)生的不利影響,本文針對(duì)全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)液壓同步及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)開展研究工作,研究成果對(duì)全纖維曲軸液壓機(jī)控制性能的改善具有理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。本文研究工作如下:(1)建立NT-R法全纖維曲軸專用液壓機(jī)三維本體模型,在分析其組成機(jī)構(gòu)、工藝工程以及液壓控制原理的基礎(chǔ)上,采用機(jī)理建模法建立全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)同步控制系統(tǒng)雙輸入雙輸出的耦合數(shù)學(xué)模型以及彎曲系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并搭建其MATLAB/Simulink仿真模型,重點(diǎn)研究電液比例閥的死區(qū)、鐓鍛缸的泄漏對(duì)同步控制性能的影響,同時(shí)研究同步控制系統(tǒng)在典型負(fù)載力下各通道輸出位移的耦合特性。(2)針對(duì)同步控制系統(tǒng)中存在的負(fù)載力對(duì)輸出位移的耦合作用,將同步控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的V規(guī)范耦合對(duì)象,采用基于反饋補(bǔ)償?shù)妮斎牒拓?fù)載干擾全解耦控制方法建立補(bǔ)償解耦環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行相應(yīng)的仿真研究,分析該補(bǔ)償解耦方法對(duì)同步控制系統(tǒng)解耦的控制效果。(3)針對(duì)同步控制系統(tǒng)負(fù)載存在偏載力干擾的特點(diǎn),設(shè)計(jì)魯棒性好、適應(yīng)能力強(qiáng)的交叉耦合模糊PID控制器,將其與解耦控制算法相結(jié)合,對(duì)同步控制系統(tǒng)在多種類型的偏載力作用下進(jìn)行仿真研究,分析其同步控制性能;提出基于速度前饋的主從式PID鐓-彎協(xié)調(diào)控制策略,分析彎曲缸與鐓鍛缸的協(xié)調(diào)控制。(4)搭建同步控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)研究同一型式不同負(fù)載力對(duì)液壓缸同步誤差的影響;對(duì)同步控制系統(tǒng)的耦合特性、交叉耦合模糊PID控制器、基于速度前饋的主從式PID協(xié)調(diào)控制方法進(jìn)行原理性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證本文的理論以及提出的控制策略的可行性。
【關(guān)鍵詞】：全纖維曲軸鍛造液壓機(jī) 曲軸彎曲-鐓鍛方法 同步與協(xié)調(diào)控制 解耦控制 模糊PID控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG315.4;TP273
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 課題來源及研究背景和意義12-14
• 1.1.1 課題來源12
• 1.1.2 課題研究背景12-13
• 1.1.3 課題研究的意義13-14
• 1.2 模鍛液壓機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 液壓機(jī)同步控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.4 液壓機(jī)同步控制技術(shù)及控制策略研究現(xiàn)狀18-24
• 1.4.1 液壓機(jī)同步控制技術(shù)研究現(xiàn)狀18-22
• 1.4.2 液壓同步控制策略發(fā)展現(xiàn)狀22-24
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容24-26
• 第2章 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)數(shù)學(xué)建模26-45
• 2.1 引言26
• 2.2 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)26-33
• 2.2.1 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)鐓鍛原理26-27
• 2.2.2 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)結(jié)構(gòu)分析27-29
• 2.2.3 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)工藝過程29-30
• 2.2.4 肘桿機(jī)構(gòu)分析30-33
• 2.3 液壓系統(tǒng)原理圖33-36
• 2.3.1 液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)33
• 2.3.2 液壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)的選擇33-34
• 2.3.3 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)34-36
• 2.4 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模36-44
• 2.4.1 鐓鍛缸同步控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模36-40
• 2.4.2 彎曲控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模40-44
• 2.5 本章小結(jié)44-45
• 第3章 全纖維曲軸鍛造液壓機(jī)同步控制仿真研究45-61
• 3.1 引言45
• 3.2 同步控制系統(tǒng)Simulink仿真模型搭建45-50
• 3.2.1 MATLAB/Simulink軟件簡介45
• 3.2.2 同步控制系統(tǒng)仿真模型搭建45-49
• 3.2.3 彎曲控制系統(tǒng)仿真模型搭建49-50
• 3.3 同步控制影響因素的分析50-55
• 3.3.1 電液比例閥死區(qū)特性50-51
• 3.3.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)特性差異51-52
• 3.3.3 典型負(fù)載力下兩通道之間的耦合影響52-55
• 3.4 同步控制系統(tǒng)的解耦55-60
• 3.4.1 同步控制系統(tǒng)V規(guī)范形式轉(zhuǎn)化55-57
• 3.4.2 基于反饋補(bǔ)償?shù)妮斎牒拓?fù)載干擾全解耦控制57-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 第4章 同步控制與協(xié)調(diào)控制策略研究61-77
• 4.1 引言61
• 4.2 交叉耦合模糊PID同步控制器設(shè)計(jì)61-67
• 4.2.1 交叉耦合模糊PID同步控制器原理61-63
• 4.2.2 交叉耦合模糊PID同步控制器設(shè)計(jì)63-67
• 4.3 交叉耦合模糊PID同步控制模型的搭建67-68
• 4.3.1 模糊PID控制器的Simulink仿真模型67-68
• 4.4 同步控制系統(tǒng)仿真研究68-72
• 4.4.1 典型負(fù)載力作用下同步控制仿真研究69-70
• 4.4.2 復(fù)雜負(fù)載力作用下同步控制仿真研究70-72
• 4.5 鐓-彎協(xié)調(diào)控制初步研究72-75
• 4.5.1 鐓-彎協(xié)調(diào)控制原理探討72-74
• 4.5.2 鐓-彎協(xié)調(diào)控制仿真研究74-75
• 4.6 本章小節(jié)75-77
• 第5章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證77-92
• 5.1 引言77
• 5.2 同步控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡介77-82
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓原理及組成77-80
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制原理及組成80-82
• 5.3 原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析82-91
• 5.3.1 典型負(fù)載力下的液壓缸輸出位移分析82-85
• 5.3.2 同步控制系統(tǒng)耦合特性實(shí)驗(yàn)分析85-86
• 5.3.3 交叉耦合模糊PID同步控制器可行性驗(yàn)證86-89
• 5.3.4 協(xié)調(diào)控制策略的原理性驗(yàn)證89-91
• 5.4 本章小結(jié)91-92
• 結(jié)論92-94
• 參考文獻(xiàn)94-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)和主要成果100-101
• 致謝101

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