重載鍛造操作機(jī)夾鉗旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的模糊控制.pdf

1、作為制造大型鍛件關(guān)鍵裝備之一的重載鍛造操作機(jī)，其夾鉗旋轉(zhuǎn)角位移控制精度，直接影響鍛件的鍛造精度和質(zhì)量。為了獲得足夠大的扭矩，重載鍛造操作機(jī)一般采用雙液壓馬達(dá)驅(qū)動方式。由于雙閥控液壓馬達(dá)通道的液壓動力元件特性不一致，在剛性負(fù)載的連接下，導(dǎo)致兩馬達(dá)輸出扭矩不一致，出現(xiàn)“偏載”現(xiàn)象。另外，由于液壓系統(tǒng)存在死區(qū)、飽和、擾動等強(qiáng)非線性，且具有時變特性，夾鉗旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。從而基于線性模型的PID控制器不能滿足精確控制要求。由于模糊

2、控制器不依賴精確的數(shù)學(xué)模型，且具有良好的穩(wěn)定性，能夠解決雙液壓馬達(dá)驅(qū)動夾鉗機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時，存在的夾鉗角位移控制精度不高和雙液壓馬達(dá)“偏載”問題。因此本文以鍛造操作機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的夾鉗旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)為研究對象，研究了模糊控制在保證夾鉗角位移控制精度和雙液壓馬達(dá)負(fù)載均衡控制中的應(yīng)用。主要研究工作包括以下幾個方面:
　　 (1)分析液壓系統(tǒng)驅(qū)動夾鉗旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和原理，建立了雙通道的閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，介紹了夾鉗旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的主要非線性因素死區(qū)和

3、飽和，產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)和影響。
　　 (2)針對操作機(jī)夾鉗角位移定位精度不高和雙液壓馬達(dá)負(fù)載均衡問題，提出一種模糊控制策略。基于模糊控制器，設(shè)計了控制角位移精度的模糊自適應(yīng)控制器和控制雙液壓馬達(dá)負(fù)載均衡的模糊控制器。
　　 (3)利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了夾鉗旋轉(zhuǎn)閉環(huán)控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的，通過仿真表明本文提出的模糊控制策略能夠滿足角位移精度控制和雙馬達(dá)的負(fù)載均衡控制。
　　 (4)針對實(shí)驗(yàn)臺，構(gòu)建了模糊控制