復(fù)雜模鍛系統(tǒng)建模與運(yùn)行性能分析.pdf

1、航空航天技術(shù)的發(fā)展依賴于大型高性能整體式鍛件，該類鍛件的高精度成形制造要求大型模鍛裝備必須具備穩(wěn)定運(yùn)行的能力。而大型模鍛壓機(jī)裝備是一個(gè)復(fù)雜的大慣量機(jī)電液耦合系統(tǒng)，其鍛造過程中的油源脈動(dòng)、非線性摩擦與強(qiáng)非線負(fù)載極易導(dǎo)致速度震蕩，甚至爬行。為此，本文圍繞大慣量模鍛裝備的建模、運(yùn)行性能分析與穩(wěn)定性控制展開研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)推導(dǎo)了大型模鍛壓機(jī)的速度近似模型。首先，建立了包含非線性負(fù)載力、摩擦及非線性液壓系統(tǒng)的大型模鍛壓機(jī)運(yùn)

2、動(dòng)模型。但該模型呈強(qiáng)非線性特征，無法解析求解，而對(duì)其進(jìn)行數(shù)值求解將無法推導(dǎo)出普適性的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為此，本文提出了大型模鍛壓機(jī)的速度近似求解方法，通過數(shù)學(xué)變化獲得了標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)方程，在此基礎(chǔ)上，借助非線性強(qiáng)迫振動(dòng)理論，推導(dǎo)了系統(tǒng)速度的近似解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該近似速度的具有很好的逼近精度，為大型模鍛壓機(jī)的動(dòng)態(tài)性能分析提供了基礎(chǔ)。
　　2)揭示了大型模鍛壓機(jī)運(yùn)行性能。由于速度近似模型中包含由微分方程決定的參數(shù)，給大型模鍛壓機(jī)運(yùn)行性能分析帶來

3、了極大的困難。為此，通過對(duì)速度方程的分析，找到了速度能解析求解的條件，獲得了該條件下的大型模鍛壓機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行、振動(dòng)與爬行的條件。對(duì)不滿足速度解析求解條件的工況，通過對(duì)速度方程的收斂性、平衡位置分析，揭示了它的振動(dòng)與爬行的條件。仿真和實(shí)驗(yàn)均表明這些規(guī)律的正確性，為大慣量裝備穩(wěn)定運(yùn)行控制提供了理論依據(jù)。
　　3)建立了復(fù)雜模鍛全過程的控制策略。針對(duì)模鍛系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，系統(tǒng)模型在全鍛造過程時(shí)變特點(diǎn)，提出了鍛造過程的多模型控制策略，該策略