發(fā)布時(shí)間：2018-03-04 18:13

  本文選題：水壓機(jī)　切入點(diǎn)：水系統(tǒng)　出處：《燕山大學(xué)》2015年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：大鍛件的質(zhì)量和生產(chǎn)能力是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,大型水壓機(jī)是大型鍛件成形裝備,提高大型水壓機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的控制性能至關(guān)重要。針對(duì)大型水壓機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)進(jìn)行元件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)研究以提高其性能,具有重大理論和實(shí)踐意義。目前大型水壓機(jī)普遍采用油控水的控制方式,水系統(tǒng)主控制閥采用八閥分配器的傳統(tǒng)形式,該動(dòng)力傳輸系統(tǒng)主要存在兩方面的問(wèn)題:一是水系統(tǒng)的八閥分配器應(yīng)用多年未作改進(jìn)存在控制流量線性度不好的問(wèn)題,影響整體控制性能;二是液壓伺服系統(tǒng)和水系統(tǒng)沒(méi)有做到深入融合整體控制,制約了整機(jī)性能的提高。針對(duì)上述問(wèn)題,本文主要展開(kāi)以下研究工作:(1)從閥杯孔口排布形式入手,對(duì)進(jìn)水閥閥口通流面積進(jìn)行計(jì)算分析并優(yōu)化,得到閥杯孔口最佳重合度;建立進(jìn)、排水閥流場(chǎng)分析有限元模型,通過(guò)流場(chǎng)分析得到其流場(chǎng)分布情況、流量及閥芯受力情況;以60MN自由鍛造水壓機(jī)為試驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證優(yōu)化后閥杯孔口排布形式下進(jìn)水閥流量-位移特性的改進(jìn)情況。(2)采用機(jī)理建模的方法對(duì)油控水系統(tǒng)的關(guān)鍵元件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,包括水泵、蓄勢(shì)器、進(jìn)水閥、排水閥、主分配器、充液閥、管道、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、負(fù)載、工作介質(zhì)及電液伺服系統(tǒng)。推導(dǎo)油控水系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)的研究奠定理論基礎(chǔ)。(3)在水壓機(jī)電液位置伺服控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,為提高水壓機(jī)伺服系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)特性,對(duì)電液位置伺服控制系統(tǒng)的負(fù)載特性進(jìn)行分析。為提高鍛件的質(zhì)量,保證控制系統(tǒng)受外部干擾情況下的可控性,提高電液位置伺服控制系統(tǒng)的魯棒性,本文提出自抗擾的控制策略。借助MATLAB/Simulink軟件,搭建自抗擾控制仿真模型,進(jìn)行仿真分析,為實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)。(4)對(duì)60MN自由鍛造水壓機(jī)的控制特性進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。介紹了60MN自由鍛造水壓機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)分析工具。并建立了油控水系統(tǒng)和水系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型,分別對(duì)系統(tǒng)在常鍛和快鍛兩種工況下的控制特性進(jìn)行仿真分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。針對(duì)液壓伺服系統(tǒng)魯棒性差、抗干擾能力弱的問(wèn)題,引入自抗擾控制方法,分析水壓機(jī)空載和不同加載力下的控制性能。
[Abstract]:The quality and production capacity of large forgings is one of the important symbols to measure the level of industrial development in a country, and the large hydraulic press is the forming equipment of large forgings. It is very important to improve the control performance of power transmission system of large hydraulic press. It is of great theoretical and practical significance. At present, the control mode of oil and water is widely used in large hydraulic press, and the traditional form of eight valve distributor is adopted in the main control valve of water system. There are two main problems in this power transmission system: one is that the control flow linearity is not good when the eight valve distributor is used in water system for many years, which affects the overall control performance; Second, the hydraulic servo system and the water system have not been fully integrated with the overall control, which restricts the improvement of the performance of the whole machine. In view of the above problems, this paper mainly carries out the following research work: 1) starting with the arrangement form of the valve cup orifice. The flow area of inlet valve orifice is calculated and optimized, the optimum coincidence degree of valve cup orifice is obtained, the finite element model of flow field analysis of inlet and drain valve is established, and the distribution of flow field, flow rate and stress of valve core are obtained through flow field analysis. Taking the 60MN free forging hydraulic press as the test platform, the improvement of flow-displacement characteristics of the inlet valve under the optimized arrangement of the valve cup orifice is verified. The mechanism modeling method is used to model the key components of the oil-water control system, including the water pump. Accumulator, intake valve, drain valve, main distributor, filling valve, pipeline, actuator, load, working medium and electro-hydraulic servo system. In order to improve the static and dynamic characteristics of hydraulic press servo system, based on the mathematical model of hydraulic electro-hydraulic position servo control system, The load characteristics of electro-hydraulic position servo control system are analyzed. In order to improve the quality of forgings and ensure the controllability of the control system under external interference, the robustness of electro-hydraulic position servo control system is improved. In this paper, the control strategy of ADRC is put forward. With the help of MATLAB/Simulink software, the simulation model of ADRC is built, and the simulation analysis is carried out. The control characteristics of 60MN free forging hydraulic press are simulated and experimentally studied, and the experimental test system of 60MN free forging hydraulic press is introduced. Data acquisition method and data analysis tool. The simulation model of oil water control system and water system is established, and the control characteristics of the system under constant forging and fast forging conditions are simulated and analyzed, respectively. The accuracy of the simulation model is verified by experiments. Aiming at the problems of poor robustness and weak anti-interference ability of hydraulic servo system, the control performance of hydraulic press under no load and different loading forces is analyzed by introducing the method of automatic disturbance rejection control.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG315.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 莊娜;胡澤明;范眾維;;65Mn高線盤(pán)條的開(kāi)發(fā)[J];金屬世界;2011年02期

2 靳東來(lái);張思源;朱淑彥;;16Mn管材-196℃時(shí)平面應(yīng)變斷裂韌性測(cè)試技術(shù)[J];冶金分析與測(cè)試(冶金物理測(cè)試分冊(cè));1983年06期

3 曹桂馨;王家賢;王志文;琚定一;;16Mn和16MnR疲勞裂紋擴(kuò)展速率[J];化工與通用機(jī)械;1983年01期

4 王家賢,琚定一;超載對(duì)16Mn焊縫區(qū)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響[J];石油化工設(shè)備;1985年03期

5 王祝堂;天力鋁業(yè)公司新增一臺(tái)36MN擠壓機(jī)[J];輕合金加工技術(shù);2003年05期

6 俞澤民;劉兆晶;金銓;;65Mn鋼彈簧彈減規(guī)律的研究[J];黑龍江冶金;1995年01期

7 楊良,楊曉紅,姜文,張春輝,黎陽(yáng)明;西南地區(qū)幾種土壤的Mn毒性探討[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù);2000年05期

8 戚濂;浦紹康;殷碧群;賀桂英;;對(duì)16Mn橋梁鋼板斷口中的裂縫分析[J];武鋼技術(shù);1980年04期

9 J.T.Megrath ,朱根福;厚壁C—Mn鋼窄坡口焊縫微觀組織與機(jī)械性能的關(guān)系[J];鍋爐技術(shù);1989年09期

10 蓋秀穎，李家寶，康增橋，王中光，朱永平，李超;60Mn鋼噴丸表面的力學(xué)性能[J];金屬學(xué)報(bào);1996年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 范興;張楠楠;張曉英;陶長(zhǎng)元;;全濕法工藝制備全固態(tài)Mn基纖維染料敏化太陽(yáng)能電池[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第25分會(huì)：有機(jī)光伏[C];2014年

2 徐國(guó)成;趙熹華;余群峰;;65Mn鋼點(diǎn)焊熔核孕育處理研究[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第1冊(cè)）[C];2001年

3 熊征;童康明;桂赤斌;;藥皮Mn、S含量對(duì)焊縫金屬含S量的影響[A];制造業(yè)與未來(lái)中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

4 張希艷;肖志義;巴學(xué)巍;米曉云;臧曉微;;Mn~(2+)激活的紅色長(zhǎng)余輝發(fā)光玻璃的研究[A];2005中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特種玻璃分會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2005年

5 張寧;朱達(dá)明;;予冷形變快速加熱復(fù)合熱處理65Mn鋼的性能與組織[A];西北五省區(qū)第四屆熱處理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（上）[C];1990年

6 溫麗娜;劉媛;劉海靈;王香鳳;謝孟峽;;生物胺與Mn摻雜ZnS量子點(diǎn)相互作用的光譜學(xué)研究[A];第十七屆全國(guó)分子光譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

7 ;Mn摻雜紅色熒光粉的合成及發(fā)光性能的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第11分會(huì)：基礎(chǔ)化學(xué)教育[C];2014年

8 王金利;芮豐;羅慶吉;胡軍;王寶松;;20MN液壓支架試驗(yàn)臺(tái)同步升降控制系統(tǒng)建模研究[A];煤礦安全、高效、潔凈開(kāi)采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

9 孔祥東;李楠;姚靜;竇雪川;趙悅;;22MN快鍛液壓機(jī)快鍛控制特性研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

10 孔祥東;竇雪川;姚靜;李楠;趙悅;;基于22MN快鍛液壓機(jī)多模態(tài)控制策略研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 解麗娜;西寧特鋼新建20MN快鍛機(jī)項(xiàng)目竣工投產(chǎn)[N];青海日?qǐng)?bào);2008年

2 記者 楊麗英　通訊員 王元生 常銳;國(guó)內(nèi)首套80MN雙柱式快速自由鍛造液壓機(jī)成套設(shè)備通過(guò)鑒定[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

3 記者 陶琳;我國(guó)首條40MN多向模鍛液壓機(jī)生產(chǎn)線投運(yùn)[N];中國(guó)冶金報(bào);2012年

4 薛升波;萊鋼板帶廠破解65Mn鋼帶生產(chǎn)難題實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)產(chǎn)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2009年

5 ;印度Midhani新建一臺(tái)70MN自由鍛壓機(jī)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 馮景昌;60MN水壓機(jī)油控水系統(tǒng)控制特性研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 李君;金屬錳酶模型配合物：Mn（Ⅲ）、（Ⅳ）及混合價(jià)多核錳配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D];西北大學(xué);2001年

3 高倩倩;Mn摻雜ZnO室溫鐵磁性及金屬—半導(dǎo)體電致電阻效應(yīng)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 冀汝南;可循環(huán)手性Mn（Ⅲ）salen催化劑催化烯烴不對(duì)稱(chēng)環(huán)氧化反應(yīng)研究[D];南開(kāi)大學(xué);2013年

5 顏小兵;Mn_（12）單分子磁體的功能化探索及MPS_3夾層磁性材料的研究[D];武漢大學(xué);2010年

6 鄔春陽(yáng);LiMPO_4(M=Fe,Mn)正極材料的合成及脫嵌鋰機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 萬(wàn)麗娜;鋰離子電池尖晶石型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正極材的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2015年

2 張湘黔;堿性溶液中Na_2S_2O_3對(duì)16Mn與Q235鋼材的腐蝕行為[D];貴州大學(xué);2015年

3 張暉;不同熱處理狀態(tài)下65Mn板試件超聲傳播特性研究[D];東北石油大學(xué);2015年

4 盧春民;三維納米網(wǎng)狀Mn基氧化物的孔徑及其電化學(xué)性能研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

5 梁海龍;面對(duì)營(yíng)銷(xiāo)渠道變革的MN液態(tài)奶營(yíng)銷(xiāo)策略優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2014年

6 劉洋;MN電梯公司財(cái)務(wù)系統(tǒng)管理與優(yōu)化研究[D];西南交通大學(xué);2013年

7 楊宏偉;鋼包渣改質(zhì)對(duì)Mn在渣鋼間分配和鋼中夾雜物的影響[D];武漢科技大學(xué);2014年

8 程曉迪;粘土礦物與錳氧化菌的吸附特性及對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)和Mn（Ⅱ）氧化的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

9 徐建軍;MN公司產(chǎn)品質(zhì)量控制研究[D];蘇州大學(xué);2014年

10 李鋒鋒;Mn~（2+）摻雜的ZnO-B_2O_3-SiO_2光存儲(chǔ)玻璃的研究[D];河北理工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1566761