固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床計算機控制系統(tǒng)的研制
發(fā)布時間:2022-07-11 11:07
隨著我國在世界工業(yè)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,極大程度上促進了我國精密加工制造業(yè)的快速發(fā)展,精密加工制造業(yè)對加工精度的要求卻越來越嚴格,使較為傳統(tǒng)的加工方法很難保證其加工精度,而磨粒流加工技術(shù)能很好地解決傳統(tǒng)機械加工方法造成加工精度低的問題,磨粒流加工是磨粒流機床通過磨料的互相擠壓和流動對被加工工件表面,該加工技術(shù)適用于各類工件內(nèi)曲面、微小孔和復雜孔的精密和超精密加工。為探究固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準確性,采用相應的PID(比例、積分和微分)控制器進行控制,通過神經(jīng)網(wǎng)絡理論與經(jīng)典PID控制算法結(jié)合設計出自整定單神經(jīng)元PID控制器,根據(jù)仿真結(jié)果得到PID參數(shù)的學習速率,通過模糊控制理論與經(jīng)典PID控制算法相結(jié)合設計出自適應模糊PID控制器,根據(jù)仿真結(jié)果得出PID參數(shù)增量值的變化范圍,采用自整定單神經(jīng)元PID控制器、自適應模糊PID控制器和經(jīng)典PID控制器分別對磨粒流機床加工過程中壓力和流量進行仿真分析,通過仿真結(jié)果得出磨粒流機床按照壓力模式進行加工時,控制系統(tǒng)應選用自整定單神經(jīng)元PID控制器,按照流量模式進行加工時,控制系統(tǒng)應選擇自適應模糊PID控制器。為進行固液兩相磨粒流...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 磨粒流加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 磨粒流加工技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 磨粒流加工技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 計算機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 計算機控制系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 計算機控制系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題來源
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)模型的建立
2.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床加工原理及組成結(jié)構(gòu)
2.2 磨粒流機床控制系統(tǒng)各部分模型傳遞函數(shù)的建立
2.2.1 比例溢流閥傳遞函數(shù)的建立
2.2.2 液壓缸傳遞函數(shù)的建立
2.2.3 比例放大器傳遞函數(shù)的建立
2.2.4 壓力傳感器傳遞函數(shù)的建立
2.2.5 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)總傳遞函數(shù)的建立
2.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)算法的優(yōu)化設計
3.1 經(jīng)典PID控制算法及基本原理
3.1.1 位置式PID控制算法及基本原理
3.1.2 增量式PID控制算法及基本原理
3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡基本結(jié)構(gòu)及學習規(guī)則
3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介
3.2.2 神經(jīng)元模型及基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡的學習方式及規(guī)則
3.3 自整定單神經(jīng)元PID控制器的設計
3.4 模糊控制理論
3.4.1 模糊PID控制器的組成
3.4.2 量化因子的選用及確定
3.4.3 系統(tǒng)輸入量的模糊化過程
3.4.4 模糊控制規(guī)則的建立
3.5 自適應模糊PID控制器的設計
3.6 本章小結(jié)
第4章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的仿真及分析
4.1 自適應模糊PID控制器對加工壓力的仿真
4.2 自整定單神經(jīng)元PID控制器與自適應模糊PID控制器對比仿真
4.3 自整定單神經(jīng)元PID控制器對加工流量的仿真
4.4 自適應模糊PID控制器與自整定單神經(jīng)元PID控制器對比仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的試驗研究
5.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)程序設計
5.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)組態(tài)功能設計
5.2.1 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其分類
5.2.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)功能設計要求
5.2.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)功能畫面的創(chuàng)建
5.2.4 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)軟件與PLC通訊連接
5.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床硬件設備選擇
5.4 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的電氣設計
5.5 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床加工試驗與分析
5.5.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床流量加工試驗及分析
5.5.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床壓力加工試驗及分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DMC-PID的串級熱風爐溫控系統(tǒng)的研究與應用[J]. 杜羅通,馮旭剛,章家?guī)r. 江漢大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]基于單神經(jīng)元PID控制的電液比例調(diào)高系統(tǒng)研究[J]. 汪亮培,彭天好. 煤炭工程. 2019(01)
[3]自動緊急制動系統(tǒng)行人避撞策略及仿真驗證[J]. 楊為,趙胡屹,舒紅. 重慶大學學報. 2019(02)
[4]非最小相位時滯系統(tǒng)新型Smith自抗擾控制及其魯棒性[J]. 陳增強,王永帥,孫明瑋,孫青林. 大連理工大學學報. 2019(01)
[5]比例-積分-微分壓力控制的放電霧化燒蝕磨削加工方法[J]. 邱明波,史璟云,俞曉春,劉志東. 上海交通大學學報. 2019(01)
[6]一種基于PROFINET總線的壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)[J]. 姚彬,陳志華. 制造業(yè)自動化. 2019(01)
[7]多永磁同步直線電機協(xié)同控制研究[J]. 李金子,肖炯然,潘劍飛. 吉林大學學報(信息科學版). 2019(01)
[8]液壓機械復合傳動階躍輸入恒轉(zhuǎn)速輸出雙前饋模糊PID控制[J]. 曹付義,李豪迪,閆祥海,徐立友. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(01)
[9]基于湍流分散的磨粒流場分析及加工實驗研究[J]. 張利,陳俊超,陳國達,傅昱斐. 機電工程. 2018(12)
[10]滾筒殺青機系統(tǒng)的控制算法改進研究[J]. 應文淵,趙章風,鐘江. 機電工程. 2018(12)
博士論文
[1]耦合超聲的氣液固三相磨粒流流場特性與調(diào)控方法[D]. 陳凱.浙江工業(yè)大學 2017
碩士論文
[1]泵體微小孔磨粒流擠磨工藝技術(shù)研究[D]. 趙亞波.中北大學 2018
[2]車輛液電耦合式ISD懸架單神經(jīng)元PID控制與試驗研究[D]. 杜毅.江蘇大學 2018
[3]MJⅡ型雙水平呼吸機系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 尹德軍.東南大學 2017
[4]氣—液—固三相磨粒流光整加工工藝優(yōu)化及控制系統(tǒng)的研究[D]. 黃希歡.浙江工業(yè)大學 2016
本文編號:3658051
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【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 磨粒流加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 磨粒流加工技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 磨粒流加工技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 計算機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 計算機控制系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 計算機控制系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題來源
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)模型的建立
2.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床加工原理及組成結(jié)構(gòu)
2.2 磨粒流機床控制系統(tǒng)各部分模型傳遞函數(shù)的建立
2.2.1 比例溢流閥傳遞函數(shù)的建立
2.2.2 液壓缸傳遞函數(shù)的建立
2.2.3 比例放大器傳遞函數(shù)的建立
2.2.4 壓力傳感器傳遞函數(shù)的建立
2.2.5 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)總傳遞函數(shù)的建立
2.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)算法的優(yōu)化設計
3.1 經(jīng)典PID控制算法及基本原理
3.1.1 位置式PID控制算法及基本原理
3.1.2 增量式PID控制算法及基本原理
3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡基本結(jié)構(gòu)及學習規(guī)則
3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介
3.2.2 神經(jīng)元模型及基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡的學習方式及規(guī)則
3.3 自整定單神經(jīng)元PID控制器的設計
3.4 模糊控制理論
3.4.1 模糊PID控制器的組成
3.4.2 量化因子的選用及確定
3.4.3 系統(tǒng)輸入量的模糊化過程
3.4.4 模糊控制規(guī)則的建立
3.5 自適應模糊PID控制器的設計
3.6 本章小結(jié)
第4章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的仿真及分析
4.1 自適應模糊PID控制器對加工壓力的仿真
4.2 自整定單神經(jīng)元PID控制器與自適應模糊PID控制器對比仿真
4.3 自整定單神經(jīng)元PID控制器對加工流量的仿真
4.4 自適應模糊PID控制器與自整定單神經(jīng)元PID控制器對比仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的試驗研究
5.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)程序設計
5.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)組態(tài)功能設計
5.2.1 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其分類
5.2.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)功能設計要求
5.2.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)功能畫面的創(chuàng)建
5.2.4 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床組態(tài)軟件與PLC通訊連接
5.3 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床硬件設備選擇
5.4 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床控制系統(tǒng)的電氣設計
5.5 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床加工試驗與分析
5.5.1 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床流量加工試驗及分析
5.5.2 固液兩相磨粒流噴嘴研拋機床壓力加工試驗及分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DMC-PID的串級熱風爐溫控系統(tǒng)的研究與應用[J]. 杜羅通,馮旭剛,章家?guī)r. 江漢大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]基于單神經(jīng)元PID控制的電液比例調(diào)高系統(tǒng)研究[J]. 汪亮培,彭天好. 煤炭工程. 2019(01)
[3]自動緊急制動系統(tǒng)行人避撞策略及仿真驗證[J]. 楊為,趙胡屹,舒紅. 重慶大學學報. 2019(02)
[4]非最小相位時滯系統(tǒng)新型Smith自抗擾控制及其魯棒性[J]. 陳增強,王永帥,孫明瑋,孫青林. 大連理工大學學報. 2019(01)
[5]比例-積分-微分壓力控制的放電霧化燒蝕磨削加工方法[J]. 邱明波,史璟云,俞曉春,劉志東. 上海交通大學學報. 2019(01)
[6]一種基于PROFINET總線的壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)[J]. 姚彬,陳志華. 制造業(yè)自動化. 2019(01)
[7]多永磁同步直線電機協(xié)同控制研究[J]. 李金子,肖炯然,潘劍飛. 吉林大學學報(信息科學版). 2019(01)
[8]液壓機械復合傳動階躍輸入恒轉(zhuǎn)速輸出雙前饋模糊PID控制[J]. 曹付義,李豪迪,閆祥海,徐立友. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(01)
[9]基于湍流分散的磨粒流場分析及加工實驗研究[J]. 張利,陳俊超,陳國達,傅昱斐. 機電工程. 2018(12)
[10]滾筒殺青機系統(tǒng)的控制算法改進研究[J]. 應文淵,趙章風,鐘江. 機電工程. 2018(12)
博士論文
[1]耦合超聲的氣液固三相磨粒流流場特性與調(diào)控方法[D]. 陳凱.浙江工業(yè)大學 2017
碩士論文
[1]泵體微小孔磨粒流擠磨工藝技術(shù)研究[D]. 趙亞波.中北大學 2018
[2]車輛液電耦合式ISD懸架單神經(jīng)元PID控制與試驗研究[D]. 杜毅.江蘇大學 2018
[3]MJⅡ型雙水平呼吸機系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 尹德軍.東南大學 2017
[4]氣—液—固三相磨粒流光整加工工藝優(yōu)化及控制系統(tǒng)的研究[D]. 黃希歡.浙江工業(yè)大學 2016
本文編號:3658051
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