液压系统建模与仿真研究

论文摘要

等温锻造液压机以其锻造速度稳定、控制精度好、电气自动化控制程度高、应用范围广、安全可靠、节材显著，因此等温锻造液压机是锻造设备的发展方向。随着我国装备制造业，航空航天，汽车工业等各方面的发展，对加工精度高、速度快、自动化水平高的大吨位锻造液压机的需求越来越多。本文首先对国内外锻压机工作原理以及控制系统的发展现状及趋势进行了归纳总结，在此基础上并对锻造液压机的发展方向进行了深入探讨。在深入分析贵州安大80MN等温锻造液压机系统的工作原理的基础之上，采用机理建模的方式，通过系统仿真，建立了80MN等温锻造液压机系统的整体数学模型。针对等温锻造中，需求的控制速度范围较宽，本液压机要求实现控制压制速度0.005mm/s-10mm/s，调速范围达到1/2000的特点，本液压机系统创造性的采用了大小阀和大小泵切换的方法。在长时间采用低速压制时，采用大泵供油，大阀来调节油量则会出现发热大，噪声很高等缺点，此时应采用小泵供油，小阀来进行流量调节。在液压系统完成一次压制，由高速压制向低速压制转换的时候，为了克服大小阀切换对系统带来的冲击，我们采用了模糊切换的方法，来实现平滑的大小阀过度过程，实现模糊切换。最后，本文讨论了80MN等温锻造液压机在0.005mm/s-10mm/s工作速度下，多缸的四角调平控制方法，给出了采用多智能体一致协调的调平控制策略，并且加入积分来消除未知偏载对系统的影响。最后，将其应用到实际的液压系统控制当中去，实验效果表明，这种方法具有很好的控制效果，能够克服未知偏载对系统的影响，实现较高精度的调平效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 锻造液压机概述
• 1.1.1 锻造液压机的工作原理
• 1.1.2 锻造液压机的发展历史和趋势[1-6]
• 1.1.3 锻造液压机的控制系统发展概述[7-16]
• 1.1.4 锻造液压机控制系统的发展趋势[3] [5] [10]
• 1.2 本课题研究的主要内容及贡献
• 第二章 80MN锻造液压机的数学模型
• 2.1 液压机控制系统结构与性能指标要求
• 2.2 等温锻造液压机结构形式
• 2.3 液压机控制系统的结构简化
• 2.4 80MN等温锻造液压机的主要技术指标
• 2.5 液压压机液压系统分析与建模
• 2.5.1 变量泵输出流量模型的建立
• 2.5.2 电液比例流量伺服阀的模型
• 2.5.3 活塞缸液压缸模型的建立
• 2.5.4 液压机的动态模型方程
• 2.6 滑块模型动态方程
• 第三章 基于模糊理论的大小阀切换控制方案
• 3.1 智能模糊控制简介
• 3.2 智能模糊控制器的设计
• 3.3 模糊控制规则的设计
• 3.4 精确量的模糊化方法
• 3.5 论域及量化因子和比例因子的选取
• 3.6 8000 吨液压控制系统大小阀的模糊切换
• 第四章 多缸的四角调平控制
• 4.1 单缸液压机模型的控制
• 4.2 多智能体一致控制基础
• 4.2.1 未加入调平程序
• 4.2.2 加入调平程序后
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢