100MN模鍛液壓機被動調(diào)平控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2023-01-04 10:22
大型模鍛液壓機主要用于鈦合金、高溫合金等難變形材料大型鍛件的成型加工,要求鍛件一次模鍛加壓成型,尺寸精度要求高,實現(xiàn)鍛件的近凈成形。但由于鍛件材質(zhì)不均、加熱不均、形狀非對稱,加之液壓系統(tǒng)的非線性、參數(shù)不確定性以及因模鍛件偏心力產(chǎn)生的偏轉力矩等,導致活動橫梁在下行鍛造過程中發(fā)生傾斜,造成鍛件欠壓充填不足,從而影響鍛件的加工精度,甚至影響液壓機本體的安全。因此大噸位液壓機均需要設置被動調(diào)平系統(tǒng),以保持活動橫梁水平姿態(tài)在一個較高精度的范圍內(nèi),從而保證上下鍛模準確壓合,保證鍛件的尺寸精度,同時改善液壓機各構件受力狀況,延長使用壽命。本文針對大型液壓機活動橫梁鍛造過程中易發(fā)生傾斜且調(diào)平不易的實際問題,以活動橫梁的姿態(tài)調(diào)平為研究對象,分析了大型液壓機的機械本體機構和調(diào)平液壓系統(tǒng)的工作原理及活動橫梁調(diào)平的影響因素,優(yōu)化了機械本體結構,同時采用負載口獨立控制技術和模糊PID控制策略設計了新型的調(diào)平控制系統(tǒng),提高了活動橫梁的調(diào)平精度。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)對100MN模鍛液壓機機架進行有限元分析,通過對應力和應變分析,得出應力集中和變形最大的位置,對機架的主要承載部件C型板立柱和上隔梁結構進行了優(yōu)...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 大型液壓機發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)展趨勢
1.3 大型液壓機液壓系統(tǒng)
1.3.1 驅動液壓系統(tǒng)
1.3.2 調(diào)平液壓系統(tǒng)
1.4 大型液壓機調(diào)平控制策略研究
1.5 本文的主要研究內(nèi)容和結構
1.5.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.5.2 論文結構
第二章 調(diào)平控制性能影響因素研究
2.1 機架剛度的影響分析
2.1.1 100MN模鍛液壓機機架有限元模型的建立
2.1.2 預緊力對機架剛度的影響
2.1.3 機架強度校核
2.1.4 機架結構優(yōu)化后的剛度和強度校核
2.2 工作缸驅動系統(tǒng)的影響分析
2.3 本章小結
第三章 被動調(diào)平控制系統(tǒng)研究
3.1 活動橫梁受力分析
3.2 調(diào)平液壓系統(tǒng)原理
3.2.1 負載口獨立控制原理
3.2.2 基于負載口獨立控制的調(diào)平控制原理
3.3 調(diào)平液壓系統(tǒng)的設計
3.3.1 偏心力分析
3.3.2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)確定
3.3.3 調(diào)平液壓系統(tǒng)建模
3.4 調(diào)平控制系統(tǒng)設計
3.4.1 比例閥流量-壓力數(shù)學模型
3.4.2 調(diào)平缸流量-壓力數(shù)學模型
3.4.3 調(diào)平控制模型的建立
3.5 本章小結
第四章 被動調(diào)平系統(tǒng)控制策略研究與仿真
4.1 PID控制
4.1.1 PID控制原理
4.1.2 PID控制參數(shù)的整定
4.2 模糊PID控制
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 模糊控制器結構的選擇
4.2.3 模糊PID控制的數(shù)學模型
4.2.4 模糊控制器設計
4.2.5 模糊判決方法
4.2.6 模糊控制器建模
4.3 聯(lián)合仿真研究
4.3.1 建立聯(lián)合仿真模型
4.3.2 AMESim/Simulink聯(lián)合仿真研究
4.4 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]100 MN液壓鍛造機預緊組合式機架的有限元分析[J]. 殷正瑞,李興成,劉凱磊,周宇,江彌峰. 鍛壓技術. 2019(08)
[2]基于機液壓差補償?shù)呢撦d口獨立液壓系統(tǒng)設計[J]. 黃鵬輝,劉凱磊,李興成,谷禮祥,康紹鵬. 南方農(nóng)機. 2019(07)
[3]帶預緊力連接結構的計算與優(yōu)化分析[J]. 林榮欣,黨萬騰,李宇飛. 成都大學學報(自然科學版). 2018(04)
[4]基于機液壓差補償?shù)呢撦d口獨立控制系統(tǒng)節(jié)能特性分析[J]. 劉凱磊,高英杰,李興成,柴華偉. 機床與液壓. 2018(20)
[5]四柱液壓機橫梁結構設計與有限元特性分析[J]. 卜勻,龔清華,王曉東. 裝備制造技術. 2017(05)
[6]開式變量泵控快鍛油壓機系統(tǒng)能耗特性實驗研究[J]. 姚靜,任旭輝,曹曉明,趙勁松,孔祥東. 中國機械工程. 2017(04)
[7]多缸調(diào)平系統(tǒng)模糊相鄰耦合同步控制研究[J]. 劉芮葭,陳凱. 中國機械工程. 2016(17)
[8]基于先進PID控制的液壓同步系統(tǒng)研究[J]. 魏躍斌,陳惠賢,張小奇,任亞峰,黃耀峰. 液壓氣動與密封. 2016(01)
[9]全預緊組合框架液壓機的預緊力研究[J]. 單東生,賈向東,趙長財. 機械工程學報. 2015(14)
[10]YQ32-400t液壓機上橫梁的結構改進設計[J]. 楊朝全,鄧祥周,宋本超. 煤礦機械. 2015(04)
博士論文
[1]帶滑塊導向塑料成型液壓機電液控制系統(tǒng)研究[D]. 孫春耕.浙江大學 2018
[2]800MN模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設計與同步控制策略研究[D]. 于今.重慶大學 2016
[3]800MN巨型液壓機同步系統(tǒng)精良控制技術研究[D]. 周育才.中南大學 2012
[4]巨型模鍛液壓機同步控制系統(tǒng)及其魯棒控制的研究[D]. 劉忠偉.中南大學 2012
[5]300MN模鍛水壓機動梁驅動系統(tǒng)動態(tài)響應特性及速度控制研究[D]. 黃長征.中南大學 2007
碩士論文
[1]電液比例閥控四缸同步的控制算法研究[D]. 楊彥琳.蘭州理工大學 2019
[2]彈性成形液壓機機身結構分析與優(yōu)化設計[D]. 熊丹丹.合肥工業(yè)大學 2017
[3]多液壓缸同步控制技術的研究[D]. 魯鼎.江蘇科技大學 2013
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的巨型模鍛液壓機同步控制系統(tǒng)研究[D]. 肖智.中南大學 2012
[5]巨型模鍛壓機結構載荷均勻傳遞及控制[D]. 吳道輝.中南大學 2011
[6]巨型液壓機同步平衡系統(tǒng)特性分析及控制策略研究[D]. 李江波.中南大學 2011
[7]大型模鍛液壓機動梁驅動及位置控制系統(tǒng)研究[D]. 熊歡歡.中南大學 2010
[8]巨型模鍛液壓機主動同步控制系統(tǒng)研究[D]. 劉新良.中南大學 2010
本文編號:3727600
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 大型液壓機發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)展趨勢
1.3 大型液壓機液壓系統(tǒng)
1.3.1 驅動液壓系統(tǒng)
1.3.2 調(diào)平液壓系統(tǒng)
1.4 大型液壓機調(diào)平控制策略研究
1.5 本文的主要研究內(nèi)容和結構
1.5.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.5.2 論文結構
第二章 調(diào)平控制性能影響因素研究
2.1 機架剛度的影響分析
2.1.1 100MN模鍛液壓機機架有限元模型的建立
2.1.2 預緊力對機架剛度的影響
2.1.3 機架強度校核
2.1.4 機架結構優(yōu)化后的剛度和強度校核
2.2 工作缸驅動系統(tǒng)的影響分析
2.3 本章小結
第三章 被動調(diào)平控制系統(tǒng)研究
3.1 活動橫梁受力分析
3.2 調(diào)平液壓系統(tǒng)原理
3.2.1 負載口獨立控制原理
3.2.2 基于負載口獨立控制的調(diào)平控制原理
3.3 調(diào)平液壓系統(tǒng)的設計
3.3.1 偏心力分析
3.3.2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)確定
3.3.3 調(diào)平液壓系統(tǒng)建模
3.4 調(diào)平控制系統(tǒng)設計
3.4.1 比例閥流量-壓力數(shù)學模型
3.4.2 調(diào)平缸流量-壓力數(shù)學模型
3.4.3 調(diào)平控制模型的建立
3.5 本章小結
第四章 被動調(diào)平系統(tǒng)控制策略研究與仿真
4.1 PID控制
4.1.1 PID控制原理
4.1.2 PID控制參數(shù)的整定
4.2 模糊PID控制
4.2.1 模糊控制原理
4.2.2 模糊控制器結構的選擇
4.2.3 模糊PID控制的數(shù)學模型
4.2.4 模糊控制器設計
4.2.5 模糊判決方法
4.2.6 模糊控制器建模
4.3 聯(lián)合仿真研究
4.3.1 建立聯(lián)合仿真模型
4.3.2 AMESim/Simulink聯(lián)合仿真研究
4.4 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]100 MN液壓鍛造機預緊組合式機架的有限元分析[J]. 殷正瑞,李興成,劉凱磊,周宇,江彌峰. 鍛壓技術. 2019(08)
[2]基于機液壓差補償?shù)呢撦d口獨立液壓系統(tǒng)設計[J]. 黃鵬輝,劉凱磊,李興成,谷禮祥,康紹鵬. 南方農(nóng)機. 2019(07)
[3]帶預緊力連接結構的計算與優(yōu)化分析[J]. 林榮欣,黨萬騰,李宇飛. 成都大學學報(自然科學版). 2018(04)
[4]基于機液壓差補償?shù)呢撦d口獨立控制系統(tǒng)節(jié)能特性分析[J]. 劉凱磊,高英杰,李興成,柴華偉. 機床與液壓. 2018(20)
[5]四柱液壓機橫梁結構設計與有限元特性分析[J]. 卜勻,龔清華,王曉東. 裝備制造技術. 2017(05)
[6]開式變量泵控快鍛油壓機系統(tǒng)能耗特性實驗研究[J]. 姚靜,任旭輝,曹曉明,趙勁松,孔祥東. 中國機械工程. 2017(04)
[7]多缸調(diào)平系統(tǒng)模糊相鄰耦合同步控制研究[J]. 劉芮葭,陳凱. 中國機械工程. 2016(17)
[8]基于先進PID控制的液壓同步系統(tǒng)研究[J]. 魏躍斌,陳惠賢,張小奇,任亞峰,黃耀峰. 液壓氣動與密封. 2016(01)
[9]全預緊組合框架液壓機的預緊力研究[J]. 單東生,賈向東,趙長財. 機械工程學報. 2015(14)
[10]YQ32-400t液壓機上橫梁的結構改進設計[J]. 楊朝全,鄧祥周,宋本超. 煤礦機械. 2015(04)
博士論文
[1]帶滑塊導向塑料成型液壓機電液控制系統(tǒng)研究[D]. 孫春耕.浙江大學 2018
[2]800MN模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設計與同步控制策略研究[D]. 于今.重慶大學 2016
[3]800MN巨型液壓機同步系統(tǒng)精良控制技術研究[D]. 周育才.中南大學 2012
[4]巨型模鍛液壓機同步控制系統(tǒng)及其魯棒控制的研究[D]. 劉忠偉.中南大學 2012
[5]300MN模鍛水壓機動梁驅動系統(tǒng)動態(tài)響應特性及速度控制研究[D]. 黃長征.中南大學 2007
碩士論文
[1]電液比例閥控四缸同步的控制算法研究[D]. 楊彥琳.蘭州理工大學 2019
[2]彈性成形液壓機機身結構分析與優(yōu)化設計[D]. 熊丹丹.合肥工業(yè)大學 2017
[3]多液壓缸同步控制技術的研究[D]. 魯鼎.江蘇科技大學 2013
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的巨型模鍛液壓機同步控制系統(tǒng)研究[D]. 肖智.中南大學 2012
[5]巨型模鍛壓機結構載荷均勻傳遞及控制[D]. 吳道輝.中南大學 2011
[6]巨型液壓機同步平衡系統(tǒng)特性分析及控制策略研究[D]. 李江波.中南大學 2011
[7]大型模鍛液壓機動梁驅動及位置控制系統(tǒng)研究[D]. 熊歡歡.中南大學 2010
[8]巨型模鍛液壓機主動同步控制系統(tǒng)研究[D]. 劉新良.中南大學 2010
本文編號:3727600
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