巨型模锻液压机主动同步控制方案的设计

同步控制系统是巨型模锻液压机上必备的关键装置,其同步控制性能的好坏将直接决定产品的质量。在分析主工作缸不同步的成因及对同步控制性能影响的基础上,根据巨型模锻液压机同步控制的实际应用问题,提出一种基于多点驱动的主动同步控制方案。     

巨型模锻液压机同步控制系统控制性能影响因素研究

同步控制系统是巨型模锻液压机上必备的关键装置,其同步控制性能的好坏将直接决定产品的质量。通过建立同步控制系统数学模型,对控制性能的一些影响因素进行了仿真实验,结果表明:由于液压系统的非线性、时变性以及通道间相互作用的存在,导致各通道的参数不能达到完全一致,引起了由系统本身固有特性差异产生的同步误差。     

800MN巨型模锻液压机同步平衡缸的设计及其优化

800MN巨型模锻液压机是关系国家安全、经济发展的战略性设备,也是航空制造业的基础性设备。同步控制系统是巨型模锻液压机上必备的关键装置,其同步控制性能的好坏将直接决定产品的质量,而同步平衡缸则是同步控制系统中的关键部件。通过建立力学模型,设计了同步平衡缸。并借助MARC软件对其进行有限元分析,对结构薄弱之处进行了优化,有效的减小了活塞的挠曲程度,降低了活塞承受的弯曲应力,同时连接轴与活塞等效应力大幅下降。为同类产品的设计提供了参考。     

巨型模锻液压机同步系统性能影响因素的分析

高性能复杂整体模锻件要求巨型模锻液压机必须具备多缸同步运行的能力,但由于锻件材质不均、形状不对称等原因,巨型模锻压机极易出现活动横梁倾斜现象。针对这一问题,本文建立了模锻液压机同步系统的数学模型,在考虑模锻压机各工况特点的基础上,对同步系统性能进行了仿真验证。通过对仿真系统的综合分析得了压机系统各参数对同步性能的影响规律,以及提高压机同步系统稳定性、控制精度、抑制最大偏转角以及缩短纠偏时间的方法。     

巨型模锻液压机同步系统的模糊PID控制研究

巨型模锻液压机同步系统性能的好坏直接决定锻件的加工质量。由于存在摩擦、复杂偏心载荷以及时变的液压参数等影响,建立精确的同步系统数学模型非常困难,因此给模锻同步系统的高精度控制带来了严峻的挑战。针对这一问题,借助AMESim与Simulink软件,搭建同步系统的联合仿真平台;提出算法简便、自适应性较强且易于实现的模糊PID控制方法;最后,进行不同工况中多种载荷作用下的一系列计算机仿真。仿真结果表明:模糊PID控制能够达到同步系统的控制精度要求,且控制效果比传统PID控制效果好。     

400 MN钢丝缠绕模锻液压机机架动态性能研究

运用有限元分析软件ABAQUS对400 MN模锻液压机机架进行模态分析,提取前十阶固有频率和振型,分析了各阶振型产生原因及其形式对液压机性能的影响,研究了机架在不同预紧系数下固有频率变化规律以及剖分坎合结构对液压机的动态性能的影响。研究结果表明,预紧系数在0～0. 05之间变化时,机架固有频率随其增大而增大,大于0. 05之后,固有频率基本保持恒定,钢丝预紧作用使机架的固有频率提高了7%～35%,该模锻液压机机架的最小固有频率为5. 49 Hz远大于其工作时频率,设备工作时不会发生共振现象,而剖分坎合结构不改变液压机机架的固有频率和振幅,对其动态性能无影响。     

二次调节伺服加载试验台转矩控制系统的动态鲁棒补偿

针对二次调节伺服加载试验台转矩控制系统,建立了系统动态数学模型,并以此对系统参数变化和耦合干扰的影响进行了仿真分析.仿真结果表明,在传统的P1D控制情况下,系统参数变化和耦合干扰对系统的动态性能影响很大.为了消除或降低这种不利影响,在PID控制基础上,加入动态鲁棒补偿器,对加载试验台转矩控制系统进行改造.由仿真结果看出,转矩控制系统加入动态鲁棒补偿器后,伺服载试验台系统的动态性能得到了很大提高,并使系统获得了很强的鲁棒性.     

100MN多向模锻水压机计算机控制系统可靠性分析

利用故障树分析方法对100MN巨型多向模锻液压机计算机控制系统进行了分析,建立了控制系统故障树模型,并计算了系统的平均无故障时间(MTBF),针对可靠性较薄弱环节,提出了改进控制系统结构、增加重要子系统冗余度的措施,以求较大程度地提高控制系统的可靠性,从而确保水压机安全可靠地运行.     

基于线性化解耦的永磁直线伺服系统H∞鲁棒控制器的设计

对数控机床永磁直线伺服系统速度跟踪问题,提出基于线性化解耦的H∞鲁棒控制器的设计.永磁直线同步电动机由于模型的非线性和变童间的耦合给系统的控制带来困难,在速度跟踪控制中,采用状态反馈线性化方法来实现模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.进而,通过设计H∞鲁棒控制器来实现速度跟踪控制.仿真结果表明,用该方法设计的数控机床永磁直线伺服系统具有良好的速度跟踪性能.和干扰抑制性能.     

大型模锻液压机活动横梁同步平衡系统的改造

我国于七十年代初投产使用的大型模锻液压机同步平衡系统,存在动特性差、系统复杂,结构笨重等问题。为充分发挥主机性能,对其进行了改造。改造的新系统为继电特性自调系统,根据有负载与无负载状况下系统参数等传递函数的变化,采用了变参数的调节方式。改造后的新系统达到了较高的质量指标,其稳态精度比七十年代中后期苏联为法国制造的六万五千吨模锻液压机同步平衡系统的精度提高了一个数量级。本文即简介改造方案选择、理论分析以及在大型液压机上所进行的试验研究工作与取得的技术经济效果。改造后的系统已使用两年,运转情况良好,可供设计研究新的大型液压机设备和改造其他大型液压机设备参考。     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

63MN锻造液压机控制系统的研制

开发了具有热模锻和等温锻功能的63 MN锻造液压机的控制系统.下位机采用西门子S7-300与trio控制器相结合的方案,由trio控制器实现微速及同步调平控制的核心算法,西门子PLC完成工作台、电液操作、动力系统、润滑系统以及安全系统的控制,上位机采用WinCC编程实现设备运行状态、参数设置、故障监控等功能.运行实践表明,该系统等温锻工作速度控制在0.02～0.5 mm·s~(-1),热模锻工作速度控制在0.50～10 mm·s~(-1),调平精度小于0.05mm·m~(-1).     

重型液压机执行器自适应滑模容错控制

为了提高重型液压机在执行器故障情况下的容错控制能力和控制精度,设计了自适应滑模容错控制器。建立了5缸液压机的滑块动力学模型和液压缸压力动态方程。使用积分滑模控制设计了3个子系统虚拟控制律;使用伪逆法实现了控制分配;在执行器故障情况下,在积分滑模控制基础上,提出了自适应补偿策略,从而给出了执行器故障情况下可以实现的虚拟控制律;使用分散滑模控制将虚拟控制律转化为伺服阀控制律,并证明了自适应滑模容错控制器具有Lyapunov意义下的稳定性。经仿真验证,在单个执行器故障或多个执行器故障的情况下,自适应滑模容错控制器能够将调平误差控制在2×10^-4rad内,位移跟踪误差最大为0.0111 m,体现了执行器故障情况下极高的调平和跟踪精度,也体现了自适应滑模容错控制器具有很好的鲁棒性。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

基于FCS和多模式预测控制的25MN快锻液压机组控制系统研究

介绍了25MN快锻液压机组的组成及其工作原理,针对快锻液压机组的生产工艺要求,提出了由工业控制计算机和PLC组成的现场总线控制系统(FCS)网络结构;针对其控制上的快速性、平稳性和高精度的要求,设计了一种多模式预测控制系统,实现了其活动横梁平稳、无冲击和准确的位置控制.     

数控双动挤压机的计算机控制系统

本文介绍了数控双动挤压机的计算机控制系统 ,说明了该控制系统所实现的各项功能 ,讨论了系统的硬件结构和软件功能 ,并着重讨论了将带自调整因子的模糊控制器用于同步控制的原理和方法。