本文關(guān)鍵詞：基于圖論的電液比例同步控制機理及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多執(zhí)行元件的同步控制問題是液氣壓傳動與控制中的重要技術(shù)和難點。同步控制精度的大小從某種程度上決定了采用多執(zhí)行元件的裝置或系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。銅陽極同步舉升裝置是銅電解精煉陽極制備機組的一個重要組成部分,用于完成多塊銅陽極的接收或舉升工作,其具有大負載的特點。因此要求較高的同步控制精度,以保證其動作的穩(wěn)定性和可靠性。由于液壓同步控制本身存在著一定的難度,同時該舉升裝置負載較大,容易產(chǎn)生偏載,難以保證同步控制精度。因此,本論文的研究具有較好的理論和實際工程意義。論文分析了銅陽極同步舉升裝置的工作原理,根據(jù)實際的工藝要求和生產(chǎn)需求,設(shè)計了采用液壓缸驅(qū)動的銅陽極同步舉升裝置的機械結(jié)構(gòu)。該裝置采用兩個液壓缸輔以四個導(dǎo)向柱的結(jié)構(gòu),舉升最大重量為6500Kg。本文介紹了國內(nèi)外電液比例控制技術(shù)以及液壓同步控制技術(shù)的發(fā)展研究現(xiàn)狀。介紹了同步控制精度的概念,從理論上分析了影響同步控制精度的因素；采用電液比例控制設(shè)計了同步舉升裝置的液壓控制系統(tǒng),該系統(tǒng)壓力為16Mpa,流量為30L/min,采用了一個電液比例換向閥作為控制元件。論文研究了圖論理論,把圖論理論應(yīng)用于液壓系統(tǒng)建模當中,建立的模型能夠計算出液壓系統(tǒng)各節(jié)點的流量,將計算模型封裝成為一個simulink模塊,建立了舉升裝置的數(shù)學(xué)模型,并將其應(yīng)用于陽極板同步舉升控制系統(tǒng)當中,為液壓系統(tǒng)控制優(yōu)化提供了一種新的方法。分析了各種控制策略的控制原理、使用方法后,根據(jù)銅陽極同步舉升裝置控制系統(tǒng)具有延遲、數(shù)學(xué)模型不精確,穩(wěn)態(tài)誤差大的特點,將Smith模糊PID控制方式用于該裝置的電液比例控制系統(tǒng)。分析了所選控制策略的可行性,建立了仿真控制模型。依據(jù)銅陽極同步舉升裝置現(xiàn)場運行參數(shù),運用Matlab中的simulink仿真軟件,對整個的控制系統(tǒng)進行了仿真和研究。通過仿真運算,銅陽極同步舉升裝置在添加了所選擇的控制策略之后,在1.5系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,響應(yīng)速度快,響應(yīng)時間為1.2s。同步精度達到了預(yù)期的目標,可以達到0.01mm,大大提高了同步控制系統(tǒng)的控制品質(zhì),滿足了銅陽極同步舉升控制的實際生產(chǎn)要求。最后,初步設(shè)計了電液同步舉升平臺試驗臺,為后續(xù)研究的實驗建立了基礎(chǔ)；并在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室進行了實驗研究,驗證了本論文所研究內(nèi)容的正確性。
【關(guān)鍵詞】：電液比例控制 圖論 液壓缸同步控制 Smith模糊PID 計算機仿真
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O157.5;TH137
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-33
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 同步精度14-23
• 1.2.1 液壓同步控制系統(tǒng)的作用、組成及分類15-18
• 1.2.2 幾種典型同步控制形式18-20
• 1.2.3 液壓同步控制策略20-21
• 1.2.4 液壓同步控制方式21-22
• 1.2.5 液壓同步控制的實際應(yīng)用22-23
• 1.3 電液比例控制技術(shù)23-26
• 1.3.1 電液比例控制技術(shù)簡介23-24
• 1.3.2 電液比例控制系統(tǒng)的組成24-25
• 1.3.3 電液比例控制系統(tǒng)的幾種典型控制策略25-26
• 1.3.4 電液比例控制技術(shù)在銅陽極同步舉升上的研究現(xiàn)狀26
• 1.4 拓撲學(xué)簡介26-29
• 1.5 圖論簡介29-30
• 1.6 論文的研究內(nèi)容30-31
• 1.7 本文技術(shù)路線31
• 1.8 本章小結(jié)31-33
• 第二章 銅陽極舉升裝置的分析與設(shè)計33-41
• 2.1 銅電解生產(chǎn)工藝簡介33-35
• 2.1.1 銅陽極整形機組簡介33-34
• 2.1.2 銅陽極同步舉升裝置的工作原理34-35
• 2.2 銅陽極同步舉升裝置的設(shè)計35-38
• 2.2.1 銅陽極同步舉升裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計35-37
• 2.2.2 銅陽極同步舉升裝置液壓回路方案37
• 2.2.3 系統(tǒng)特點37-38
• 2.3 同步舉升平臺工況特點38
• 2.4 本章小結(jié)38-41
• 第三章 電液比例同步位置控制系統(tǒng)的建模41-53
• 3.1 電液比例控制系統(tǒng)的組成41
• 3.2 銅陽極舉升裝置數(shù)學(xué)建模41-48
• 3.2.1 電液比例方向閥環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.2.2 閥控非對稱液壓缸環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型42-48
• 3.2.3 位移傳感器的數(shù)學(xué)模型48
• 3.3 閥控缸的位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型48-49
• 3.4 閥控缸的同步控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型49
• 3.5 實際系統(tǒng)元件的選擇49-50
• 3.5.1 油缸的選擇49-50
• 3.5.2 換向閥的選擇50
• 3.6 仿真參數(shù)的選取50-51
• 3.7 穩(wěn)定性分析51-52
• 3.8 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于圖論的同步舉升液壓系統(tǒng)建模53-63
• 4.1 圖論的基本概念53-55
• 4.1.1 節(jié)點、分枝、圖和有向圖53-54
• 4.1.2 關(guān)聯(lián)54
• 4.1.3 鏈與回路54
• 4.1.4 通路和基本通路54
• 4.1.5 有向賦權(quán)圖54
• 4.1.6 樹54-55
• 4.2 液壓系統(tǒng)的矩陣表示法55-59
• 4.3 基于圖論理論的同步舉升裝置液壓系統(tǒng)建模59-61
• 4.3.1 液壓系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型59-61
• 4.4 圖論模型具體使用方法61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第五章 液壓同步舉升位置控制系統(tǒng)的控制策略研究63-94
• 5.1 PID控制簡介63-65
• 5.2 模糊控制系統(tǒng)65-71
• 5.2.1 模糊控制系統(tǒng)的組成66-67
• 5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的基本原理67
• 5.2.3 模糊控制器的設(shè)計67-71
• 5.3 Smith預(yù)估控制71-73
• 5.3.1 Smith預(yù)估控制原理71-73
• 5.4 Smith Fuzzy-PID控制73-74
• 5.4.1 模糊自整定PID控制的基本結(jié)構(gòu)73
• 5.4.2 Smith Fuzzy-PID控制的基本結(jié)構(gòu)73-74
• 5.5 同步控制策略74-76
• 5.5.1 同步控制策略的選擇74-75
• 5.5.2 同步控制過程75-76
• 5.6 Smith Fuzzy-PID控制器的設(shè)計76-85
• 5.7 MATLAB仿真分析85-92
• 5.7.1 MATLAB仿真簡介85-86
• 5.7.2 simulink建模86-87
• 5.7.3 仿真結(jié)果87-92
• 5.8 本章小結(jié)92-94
• 第六章 電液同步舉升平臺實驗臺設(shè)計94-106
• 6.1 系統(tǒng)的組成94
• 6.2 舉升試驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計94-96
• 6.3 液壓部分的設(shè)計96-97
• 6.4 電控部分97-99
• 6.5 實驗研究99-104
• 6.5.1 試驗臺介紹100-102
• 6.5.2 實驗方案102-103
• 6.5.3 實驗結(jié)果分析103-104
• 6.6 本章小結(jié)104-106
• 第七章 總結(jié)與展望106-108
• 7.1 論文總結(jié)106
• 7.2 研究展望106-108
• 致謝108-110
• 參考文獻110-114
• 附錄攻讀碩士期間發(fā)表的論文與研究成果114

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于圖論的電液比例同步控制機理及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：399821