本文關(guān)鍵詞：基于專家預(yù)估的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 螺紋擰緊密封 扭矩轉(zhuǎn)角法 轉(zhuǎn)角零點(diǎn) 模型預(yù)估 專家控制

【摘要】：螺紋連接作為機(jī)械產(chǎn)品最主要的聯(lián)接方式,其可靠性關(guān)系到產(chǎn)品的整體性能,針對帶有橡膠密封圈的軟連接式螺紋件,保證其可靠性的關(guān)鍵在于密封性指標(biāo)的合理控制,即密封圈壓縮率的控制。然而,在目前螺紋裝配領(lǐng)域中針對壓縮率控制的研究較少,基本上都是沿用傳統(tǒng)的預(yù)緊力控制思路,由于橡膠材料的非線性特性,傳統(tǒng)控制方式下的螺紋件密封圈壓縮率的散差較大,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以某企業(yè)的一類薄壁殼體螺紋件及其控制系統(tǒng)為背景,針對擰緊過程中的優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了一種基于專家預(yù)估的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)。本文從固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的擰緊工藝出發(fā),分析了螺紋擰緊控制系統(tǒng)的功能要求,明確了表征固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊狀態(tài)的參數(shù)及其影響因素,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于專家預(yù)估的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的優(yōu)化架構(gòu)。針對固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊理的特殊性,分析了擰緊過程中螺紋件的力學(xué)特性,在研究了壓縮率與關(guān)鍵擰緊參數(shù)之間的關(guān)系模型的基礎(chǔ)上,建立了可供實(shí)際工程應(yīng)用的扭矩轉(zhuǎn)角控制模型;針對橡膠密封圈壓縮量的精確控制要求,采用扭矩轉(zhuǎn)角控制思想,提出了改進(jìn)的基于密封圈零點(diǎn)識別的扭矩轉(zhuǎn)角控制方案;針對擰緊過程中密封圈初始變形點(diǎn)(即零點(diǎn))難以直接觀測和檢測的特性,采用模型預(yù)估和專家控制技術(shù),建立動(dòng)態(tài)預(yù)測模型,結(jié)合專家推理對密封圈零點(diǎn)的扭矩值進(jìn)行在線預(yù)估判斷,建立了基于專家預(yù)估的密封圈零點(diǎn)識別控制算法;最后,在搭建的硬件平臺上對優(yōu)化后的控制系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,與原控制系統(tǒng)的擰緊效果進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明優(yōu)化后的控制系統(tǒng)提高了產(chǎn)品合格率,減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】：螺紋擰緊密封 扭矩轉(zhuǎn)角法 轉(zhuǎn)角零點(diǎn) 模型預(yù)估 專家控制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V435
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-15
• 1.2.1 螺紋聯(lián)接力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 橡膠密封圈密封特性的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 螺紋擰緊裝配技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.4 螺紋擰緊裝配控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容15
• 1.4 論文內(nèi)容安排15-17
• 2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)柔性密封裝配工藝的分析17-21
• 2.1.1 裝配對象分析17-18
• 2.1.2 擰緊裝置分析18-19
• 2.1.3 擰緊工藝流程分析19-21
• 2.2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的功能21
• 2.3 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的需求分析21-22
• 2.4 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的總體方案22-25
• 3 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊過程建模研究25-33
• 3.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊過程螺紋力學(xué)分析25-29
• 3.1.1 非預(yù)緊階段受力分析26-27
• 3.1.2 預(yù)緊階段受力分析27-29
• 3.2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊過程參數(shù)模型29-33
• 3.2.1 預(yù)緊力與擰緊力矩的關(guān)系模型29-30
• 3.2.2 預(yù)緊力與密封圈壓縮量的關(guān)系模型30
• 3.2.3 密封圈壓縮量與擰緊轉(zhuǎn)角的關(guān)系模型30
• 3.2.4 擰緊力矩與擰緊轉(zhuǎn)角的關(guān)系模型30-33
• 4 基于專家預(yù)估的密封圈零點(diǎn)識別算法的研究33-44
• 4.1 螺紋擰緊控制技術(shù)的研究33-36
• 4.1.1 擰緊扭矩控制技術(shù)33-34
• 4.1.2 擰緊轉(zhuǎn)角控制技術(shù)34-35
• 4.1.3 基于零點(diǎn)判別的扭矩轉(zhuǎn)角控制技術(shù)35-36
• 4.2 基于專家預(yù)估的密封圈零點(diǎn)識別算法的設(shè)計(jì)36-44
• 4.2.1 密封圈零點(diǎn)預(yù)測算法的設(shè)計(jì)思路36-38
• 4.2.2 模型預(yù)估控制模塊的設(shè)計(jì)38-39
• 4.2.3 專家定位控制模塊的設(shè)計(jì)39-42
• 4.2.4 基于專家預(yù)估的密封圈零點(diǎn)識別控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)42-44
• 5 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用分析44-52
• 5.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)柔性擰緊控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)44-46
• 5.2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析46-52
• 5.2.1 關(guān)鍵參數(shù)的取值分析46-47
• 5.2.2 應(yīng)用效果分析47-52
• 6 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52
• 6.2 展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 附錄58
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄58
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目目錄58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：718827