本文關(guān)鍵詞：母線折彎?rùn)C(jī)加工精度及彎曲成形的控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著我國(guó)開(kāi)關(guān)電器行業(yè)的高速發(fā)展,母線加工機(jī)的需求量也在迅猛的增加,這就意味著母線加工機(jī)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈,國(guó)內(nèi)的大部分生產(chǎn)廠商大多還在生產(chǎn)開(kāi)環(huán)控制的傳統(tǒng)型母線折彎?rùn)C(jī)。為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,高精度和高效率的母線加工機(jī)的設(shè)計(jì)逐漸提到了日程上來(lái)。本文主要研究母線折彎?rùn)C(jī)在加工過(guò)程中的位置精度,設(shè)計(jì)一套完整的控制方案來(lái)提高折彎的精度。以昆開(kāi)專(zhuān)用數(shù)控設(shè)備公司生產(chǎn)的KMW427J型液壓母線折彎?rùn)C(jī)為試驗(yàn)樣機(jī)參照,以銅母線板料為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)對(duì)母線折彎過(guò)程中的回彈進(jìn)行了機(jī)理分析制定實(shí)驗(yàn)方案,編寫(xiě)PLC控制程序,光柵尺安裝到折彎?rùn)C(jī)構(gòu)的凹模上,作為凹模實(shí)時(shí)位置的反饋裝置,利用光柵尺采集凹模行程的位移量,直接反饋給PLC,通過(guò)PLC得到的位移數(shù)字量進(jìn)行啟停控制。利用數(shù)據(jù)采集卡采集折彎過(guò)程位移壓力的模擬量,·對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,通過(guò)調(diào)用Matlab中三次樣條差值函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,并繪制折彎過(guò)程中的位移、速度、加速度、壓力曲線圖。分析母線折彎過(guò)程中的彎曲回彈規(guī)律。折彎系統(tǒng)的控制方案采用了可編程控制器(PLC)作為控制核心。本文除了基本的控制程序外,還加入了PID控制算法,并對(duì)PID算法進(jìn)行了改進(jìn),使得更加有效的控制母線折彎?rùn)C(jī)系統(tǒng),通過(guò)Matlab仿真對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行整定,整定出最優(yōu)的控制參數(shù)。本文通過(guò)PID控制算法的引入,可以對(duì)加工過(guò)程中的進(jìn)給位移實(shí)現(xiàn)了較好的控制,通過(guò)對(duì)本文所設(shè)計(jì)的折彎?rùn)C(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,該控制系統(tǒng)的功能完善,系統(tǒng)穩(wěn)定良好,使得母線單次折彎角度的精度可以完全滿足高壓電器柜行業(yè)對(duì)母線精度的要求,該控制系統(tǒng)可以的提高了母線的加工精度和生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】：母線彎曲 運(yùn)動(dòng)特性 PLC MATLAB PID
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM505;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 前言10-11
• 1.2 有關(guān)國(guó)內(nèi)外研究和現(xiàn)狀11-13
• 1.3 課題研究的意義及本文主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 1.3.1 課題研究的意義13
• 1.3.2 本文主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 第二章 母線彎曲的理論研究與方法16-26
• 2.1 三點(diǎn)式折彎原理16-18
• 2.2 母線的彎曲成形18-20
• 2.2.1 彎曲成形過(guò)程18-19
• 2.2.2 折彎力的計(jì)算19
• 2.2.3 折彎工件的工藝性分析19-20
• 2.3 母線折彎?rùn)C(jī)的控制方案20-21
• 2.4 控制算法21-24
• 2.4.1 PID控制21-22
• 2.4.2 PID控制算法基本原理22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 母線折彎?rùn)C(jī)彎曲試驗(yàn)分析與方法26-42
• 3.1 折彎角度測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)26-27
• 3.2 母線折彎過(guò)程的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集27-29
• 3.2.1 用于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的工具27
• 3.2.2 反饋裝置的選型27-29
• 3.3 數(shù)據(jù)采集29-30
• 3.3.1 數(shù)據(jù)采集方法描述29
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)29-30
• 3.3.3 實(shí)測(cè)凹模行程的對(duì)比數(shù)據(jù)30
• 3.4. 三次樣條插值法數(shù)據(jù)處理30-40
• 3.4.1 三次樣條插值法30-31
• 3.4.2 三次樣條插值函數(shù)31-32
• 3.4.3 利用Matlab繪圖三次樣條差值法的程序說(shuō)明32-33
• 3.4.4 繪制系統(tǒng)各變量的曲線圖及分析33-40
• 3.5 防止壓力過(guò)載時(shí)自我保護(hù)功能設(shè)計(jì)40-41
• 3.6 本章小節(jié)41-42
• 第四章 母線折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與Matlab仿真42-58
• 4.1 液壓系統(tǒng)42-50
• 4.1.1 元、部件特性分析42-43
• 4.1.2 液壓系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)43-44
• 4.1.3 電磁換向閥44-45
• 4.1.4 對(duì)稱(chēng)閥控非對(duì)稱(chēng)液壓缸45-46
• 4.1.5 液壓缸負(fù)載的動(dòng)力學(xué)平衡方程46-47
• 4.1.6 閥、液壓缸動(dòng)態(tài)特性47-49
• 4.1.7 泵控裝置的數(shù)學(xué)模型49-50
• 4.3 反饋環(huán)節(jié)建模50
• 4.4 液壓系統(tǒng)仿真模型搭建50-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 母線折彎?rùn)C(jī)系統(tǒng)的PID控制及仿真58-68
• 5.1 數(shù)字PID控制算法58-60
• 5.1.1 位置式PID控制算法58-59
• 5.1.2 增量的PID算法59-60
• 5.2 數(shù)字PID控制算法的改進(jìn)60-63
• 5.2.1 積分分離式控制算法60-61
• 5.2.2 抗飽和積分PID控制算法61-62
• 5.2.3 采樣周期的選擇62-63
• 5.3 PID參數(shù)整定及Matlab仿真63-66
• 5.4 系統(tǒng)PID控制校正66-67
• 5.5 本章小節(jié)67-68
• 第六章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-82
• 6.1 PLC選型及控制程序開(kāi)發(fā)68-75
• 6.1.1 PLC的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)68-70
• 6.1.2 PLC選型70-71
• 6.1.3 控制系統(tǒng)程序的整體思路71-74
• 6.1.4 PLC程序編寫(xiě)的整體思路74-75
• 6.1.5 PLC程序解釋75
• 6.2 控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹75-76
• 6.3 PLC中PID控制器的數(shù)字化76-77
• 6.4 PID指令及閉環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)77-80
• 6.4.1 輸入模擬量的轉(zhuǎn)化及標(biāo)準(zhǔn)化77-78
• 6.4.2 輸出量轉(zhuǎn)換為工程實(shí)際值78
• 6.4.3 PID指令向?qū)c調(diào)用78-79
• 6.4.4 PID參數(shù)自整定79-80
• 6.5 本章小節(jié)80-82
• 第七章 結(jié)論與展望82-84
• 7.1 結(jié)論82
• 7.2 展望82-84
• 致謝84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄A 攻讀研究生期間發(fā)表論文目錄90-92
• 附錄B 數(shù)控母線折彎?rùn)C(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備92-94
• 附錄C 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集圖及接線圖94-95

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