世界最大吨位级别快锻液压机问世

由太重自行设计和研制的世界最大吨位级别的80 MN双柱式快速自由锻造液压机成套设备,经过一年多的工业性运行考核,于近日在中钢邢台机械轧辊有限公司顺利通过了验收。该项目的研制成功,使自由锻造液压机的速度、位置和压力得到精确的控制,锻造频次达到了快速性要求,实现了液压     

模糊及PID控制在变转速液压动力源流量控制中的应用研究

针对变转速液压系统存在动态响应慢、非线性、控制精度低等问题,特别是负载快速多变时,流量和压力之间产生强耦合,流量控制会出现时变性和不稳定性,采用常规PID控制无法取得理想控制效果。因此结合模糊控制原理,基于LabVIEW测控平台,提出以液压动力源输出流量为控制量的模糊控制策略,对不同典型工况下流量的精确控制进行实验研究,并将液压动力系统在两种控制方法下的动态响应特性、控制精度和稳定性等进行了对比分析评价。结果表明:所提模糊控制策略实际控制效果较好,两种控制方式下的动态响应特性相近,但模糊控制具有更好的鲁棒性。     

基于T-S模糊预测的22MN快锻液压机的多模式智能控制系统

针对快锻造液压机具有高压、大流量、大运动惯量等特点,提出基于T-S模糊预测的的多模式智能控制算法.首先,采用基于T-S模糊模型对于压机超程进行预测,然后根据预测的超程值,修正压机动梁位置偏差,并作对压机当前作业模式判断,从而采用不同的控制策略,以实现液压机控制精度和运行速度.实际运行结果表明,提出的控制策略能够有效克服压机动作时滞过程的超调问题,具有快速性和准确性.     

大功率液压电控系统设计开发

介绍了快速锻造液压机液压电控系统的工作特性,指出了类似大功率液压电控系统的特点及新的发展动向。     

叶片式回转马达电液伺服系统设计及模糊控制预测

回转马达在液压机上得到了广泛应用,其对提高液压控制精度具有重要意义。为了降低叶片式回转马达电液伺服系统时滞特征,设计了一种模糊控制反向传播（BP）预测方法,经仿真测试发现该预测方法可以显著提升液压转台频响,并改善系统跟踪性能。运用BP与仿真数据构建回转马达电液伺服系统预测模型,在给定步长下实现电液伺服系统输出预测。计算输出信号误差和变化率,按照模糊控制规则,并根据误差与变化率参数实现系统控制量的调节。采用BP预测模糊对电液伺服系统进行控制时获得了稳定的输出幅值,可以对超调现象起到良好控制效果。相比较传统比例积分微分控制（PID）方法,可获得更高跟踪精度和更优抗干扰性能。该研究对提高叶片式回转马达控制精度具有很好的实际指导价值。     

16MN快锻液压机控制系统研究

针对16MN快锻液压机组的特点,提出由计算机和PLC组成现场控制网络的锻造液压机组计算机控制系统体系结构。采用硬件软件化思想,由软件实现系统的各种控制、调节及监测功能。采用预测多模式模糊控制技术对快锻液压机大惯量运动部件进行平稳、无冲击振动和准确的位置控制。经过多台16MN快锻液压机的使用表明：该方法使控制系统的复杂程度大大降低,可靠性显著增强,压机锻造次数和精度也得到有效提高。     

迭代学习PID控制器在液压系统中的应用

针对快速锻造液压机工作过程的重复性和液压系统节流产生热量的特点 ,在传统的PID控制器的基础上 ,利用重复性的特点和计算机的记忆储存特性 ,将每一次打击所得到的系统误差应用于下一次的控制过程中 ,构成迭代学习PID控制器。该控制器具有设计简单、重复精度高的特点 ,仿真结果和实际应用表明 ,能够满足快速锻造液压机控制的要求     

冷带轧机液压AGC系统的时滞控制研究

在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,直接测厚式反馈AGC应用最为广泛,其对成品带钢的精度起着至关重要的作用.但是,直接测厚式反馈AGC存在时间滞后,会使得系统变得不稳定,并影响控制精度.采用Smith预测控制与自适应控制相结合的控制算法,解决了Smith预测控制器对被控对象数学模型依赖较高的问题,同时采用了遗忘因子随机梯度算法在线修正被控对象数学模型.并在冷带轧机液压AGC系统中进行了时滞控制的试验研究,试验结果证明该策略控制效果良好,有效地解决了时滞对板厚精度带来的影响.     

拔长工艺中锻造操作机液压系统能耗分析

扩展了锻造操作机整机的能量流模型和能耗计算模型,研究了拔长工艺下锻造操作机液压系统的控制特性和能耗特性,得出了液压系统的能耗分布规律,分析了能量浪费的关键环节,为锻造操作机液压控制系统的优化以及节能控制方法的提出提供指导。研究结果表明,锻造操作机液压系统的能耗特性具有如下特点：夹钳上升和旋转动作的能量传递效率较高,均可达60%以上;大车行走动作的能量传递效率仅为17%;夹钳下降时重力势能几乎全部转化为升降控制阀的节流损失;多执行器不同负载与单压力源不能合理匹配会造成巨大的节流损失。     

快锻液压机速度位置复合控制特性仿真研究

为提高快锻液压机的控制精度与响应速度，在传统锻压机四通道负载口独立控制与位置闭环控制原理的基础上，提出快锻液压机速度-位置复合控制策略。根据给定的目标位置和运行速度，结合锻压机实际工况，设计出期望的位移曲线，利用速度位置复合控制策略，实现锻压机活动横梁按照所设计的位移曲线运行，并在接近上下顶点时精确定位。分析了锻压机的四象限工作特性，建立了锻压机液压系统理论模型，并在此基础上，搭建了锻压机机液联合仿真模型，仿真研究结果表明：采用速度-位置复合控制系统，使锻压机的活动横梁能够无滞后地按照设计的位移曲线与速度曲线运行并实现了高精度定位，定位精度能够达到0.3 mm之内；随着加压工进行程的减少，定位精度逐渐提高。     

巨型模锻液压机同步控制系统建模及仿真

为了提高巨型模锻液压机同步控制系统的快速响应性,在300MN模锻液压机的基础上,针对800MN模锻液压机的特点重新设计了同步控制系统,并基于液压基础理论和动力学理论,联合建立了活动横梁运行时同步控制系统的整体数学模型。将原方案和现有方案进行了对比仿真,结果表明:新设计的800MN同步控制系统的响应特性较原方案的响应特性有较大幅度的改善,响应速度和动静态精度均有较大提高。     

开式变量泵控油压机系统控制特性研究

为解决大功率自由锻造油压机高能耗的问题,设计了一种开式变量泵控油压机系统。采用ADAMS和AMESim建立了开式变量泵控油压机系统联合仿真平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了仿真研究。基于600kN锻造油压机实验平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了验证,并将验证结果与仿真结果进行了对比。研究结果表明:开式变量泵控油压机系统能够满足技术要求,即常锻时操控性好,卸压无冲击,运行平稳;快锻（锻造频次80次/min）时,位置控制精度小于1mm。     

巨型模锻水压机液压位置保持系统迭代控制研究

巨型模锻水压机动梁同步精度是决定锻件成型精度的关键参数。由于该类型水压机一般具有加工过程重复性、初始加工精度要求高、批次加工数量小的特点,单纯采用PID控制仅能保证初始加工精度,无法确保加工精度的逐步提高,因此本文在分析动梁位置保持系统模型的基础上,采用开环迭代控制和PD控制相结合控制策略,并提出了直接采用PD控制输出作为迭代控制初始控制量的方法.试验结果表明该方法收敛速度快,且能保证初始加工精度,动梁的位置保持精度经过2~3次迭代运行后可提高40%,调整时间可缩短约1.8 s。     

快锻压机主泵供液系统仿真分析

快速锻造液压机是锻造生产的重要设备之一.结合实际应用,针对快锻压机工作时主泵变量出现瞬时压力突降造成主泵停止工作的现象,运用AMESim液压系统仿真技术,着重分析出现该现象的原因.结果 表明:提高持压阀响应速度、增加供液泵流量或增大主泵投泵间隔时间可以减小压力突降幅度,避免主泵因为进口压力过低而停止工作.为快锻压机液压...     

快速锻造液压机液压系统压力冲击的试验研究

通过建立试验系统，利用先进测试手段，对快锻液压机液压系统的压力冲击现象进行在线测试。分析测试结果，总结出快锻液压机液压系统各部分压力冲击的特点，找出了压力冲击形成的部分规律，探讨了解决液压系统压力冲击的有效途径，为解决锻压设备中普遍存在的压力冲击问题提供了实验基础。     

自由锻造油压机常锻工况能耗特性

为分析大功率自由锻造油压机电液比例控制系统能量分布规律,以常锻工况为例,综合考虑操作工操作影响,研究了操作手柄控制方式及系统控制流程,建立了油压机电液比例控制系统的能耗计算模型和仿真模型,并通过20MN快锻油压机实测数据验证了仿真模型的正确性。基于仿真模型,对20MN自由锻造油压机电液比例控制系统的能耗分布规律进行了仿真,重点研究了油压机不同载荷和操作工操作速度对系统能耗的影响。锻造油压机常锻过程存在较大的速度变化,恒定的流量源不能匹配负载变化,导致20MN自由锻造油压机满载时能量利用率仅为14.3%。研究结果还表明,载荷越大、操作工操作越熟练,系统的能量利用率越高。     

低成本快速成型机二维工作台运动特性研究

对低成本快速成型机中工作台的运动特性进行了研究.根据工作台的运动特点,对工作台的运动进行了合理的简化,推导了工作台运动的位移传递函数,以及在工件的边缘处,运动的不均匀产生的惯性冲击.通过仿真和实时跟踪的方法,针对厚壁工件成形中扫描速度及加速度对工作台运动的影响进行了研究.结果显示速度的变化对于工作台的振动并没有明显的影响,但是随着速度的提高,工作台的运动惯性将随着增大.运动加速度将影响到工作台的惯性力的大小,随着加速度的提高,输出速度的波动增大.     

300MN模锻水压机分配阀主阀开启力动态特性

300MN模锻水压机分配阀的主阀开启力很大,开启力动态特性影响水压机控制精度。采用解析法建立水路系统动力学模型、框架系统动力学方程、动梁动力学方程、锻压行程主阀阀口压力差动态模型,最后建立水压机动梁驱动系统及主阀开启力动态机液耦合模型。基于MATLAB中SIMULINK仿真和现场试验研究表明,主阀开启力巨大且开启瞬间巨幅瞬变振荡,第一次振荡幅度巨大,随后振荡幅度迅速减小。开启度越大,开启力振荡时间越长。所以,必须采取相应控制策略确保水压机压制过程控制精度,并对分配阀芯的驱动机构进行优化设计。     

(D+A)组合控制多泵源液压系统构型与冲击特性仿真研究

针对大型锻造液压机阀控液压系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配问题,在数字泵PCM控制概念的基础上提出了一种基于数字和模拟(D+A)组合控制的多泵源液压系统的构型思想。该系统能够实现泵源输出流量的实时连续变化,使系统具有容积调速的特征,为解决锻造液压机阀控系统传动效率低下问题开辟了一条新途径。同时,针对该多泵源系统中泵组状态切换时存在的流量冲击问题,提出了时间差延迟控制策略。仿真结果表明:该控制策略使得系统流量冲击程度降低了约50%~75%。