重載移動工作臺驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、大型模鍛液壓機是航空、航天、造船、石油、化工及重型武器等領(lǐng)域生產(chǎn)重要鍛件的關(guān)鍵設(shè)備。模鍛壓機在鍛壓不同大小、不同形狀的鍛件時，需要更換不同的模具，世界上主要的模鍛壓機生產(chǎn)廠家均采用移動工作臺對模具進(jìn)行更換。但是，在特大型的鍛壓機中，移動工作臺及其運送的模具的噸位都很大，且為了保證鍛壓時熱工件的溫度，移動工作臺對模具和工件的運送速度不能太慢，所以啟動過程需要較大的推力，緩沖過程會產(chǎn)生較大的沖擊和震動，同時，為了保證鍛壓機壓制工件的精度及防

2、止模具受過大的偏載力，鍛壓機也對移動工作臺的?？课恢镁忍岢隽撕芨叩囊?。
　　針對上述問題，本文以一臺8000t特大型熱成型模鍛液壓機的移動工作臺為研究對象，對比了各類啟動、緩沖及位置控制方式的優(yōu)劣勢，最終選擇了節(jié)流調(diào)速的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)來對移動工作臺進(jìn)行啟動和緩沖，發(fā)揮其輸出力大、平穩(wěn)、可控性好的特點，并使用“預(yù)加速”方案最大程度上減小緩沖帶來的沖擊和震動;選擇液壓馬達(dá)對移動工作臺進(jìn)行精確位置控制，并采用了模糊PID的控制算法，

3、取得了良好的效果。
　　具體章節(jié)內(nèi)容分述如下:
　　第一章，提出了本課題研究背景，對本課題研究對象的工作概況進(jìn)行了介紹并提出具體的設(shè)計目標(biāo)，接下來對啟動系統(tǒng)、緩沖系統(tǒng)及位置控制系統(tǒng)當(dāng)前研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，最后提出了本課題研究意義，對具體研究內(nèi)容進(jìn)行了闡述。
　　第二章，比較了當(dāng)前較常用的啟動、緩沖及位置控制方式的優(yōu)劣勢，結(jié)合本課題研究的模鍛壓機的實際工況，對啟動、緩沖及位置控制的總體方案分別進(jìn)行了設(shè)計，給出了每個運行工況

4、下的軌跡規(guī)劃曲線。
　　第三章，確定了移動工作臺關(guān)鍵的參數(shù)，對移動工作臺啟動、緩沖和位置控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了詳細(xì)分析，設(shè)計了液壓系統(tǒng)，給出液壓原理圖，根據(jù)需求對關(guān)鍵的液壓元件進(jìn)行了計算和選擇，并充分地闡述選擇的理由。
　　第四章，對使用的大流量比例節(jié)流閥、啟動及緩沖系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，對模型進(jìn)行簡化，分析參數(shù)對于元件或者系統(tǒng)的作用及影響，為后文的仿真及試驗驗證提供理論依據(jù)。
　　第五章，根據(jù)前文的控制方案和軌跡規(guī)劃曲線，建

5、立比例節(jié)流閥、啟動系統(tǒng)及緩沖系統(tǒng)的AMESim模型，對其進(jìn)行仿真，并在現(xiàn)場檢測移動工作臺工作時的數(shù)據(jù)，將其與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證了仿真模型的正確性和控制方案的可行性，再指出兩者的差異，分析出現(xiàn)差異的原因。對液壓馬達(dá)位置控制系統(tǒng)進(jìn)行了控制算法方面的研究，分別設(shè)計了傳統(tǒng)的PID控制器與模糊PID控制器，用AMESim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真并對比兩者控制效果，其中模糊PID控制器可以針對不同質(zhì)量，不同初始位置偏差的移動工作