重載夾持裝置雙馬達消隙傳動系統(tǒng)的建模與控制.pdf

1、本文以250噸鍛造操作機夾鉗傳動系統(tǒng)為研究對象，對夾鉗傳動系統(tǒng)與控制策略進行了研究。由于系統(tǒng)慣性大、負載變化大，液壓元件的非線性、控制閥死區(qū)、齒隙、摩擦力矩非線性等特點，很難滿足系統(tǒng)的快速啟動制動平穩(wěn)性和精確定位的要求。本文結(jié)合鍛造操作機夾鉗傳動系統(tǒng)的要求和特點，提出了一種消除齒輪齒隙的雙馬達功能互換的傳動系統(tǒng)，達到平穩(wěn)換向和精確定位要求，主要研究如下： 1、提出了一種消除齒輪齒隙沖擊影響的雙馬達傳動系統(tǒng)。為分析齒輪齒隙對系統(tǒng)的

2、影響程度，采用未消除齒輪齒隙的單馬達傳動系統(tǒng)進行比較，建立了液壓傳動系統(tǒng)中核心控制元件-插裝式比例節(jié)流閥的數(shù)學(xué)模型，建立了夾鉗傳動系統(tǒng)的非線性模型。 2、根據(jù)頻響特性和階躍響應(yīng)曲線，利用最小二乘法對插裝閥的參數(shù)進行了辨識；結(jié)合液壓馬達實驗，建立了馬達的摩擦力矩模型，并利用逐步回歸的方法對馬達模型中的相關(guān)參數(shù)進行了辨識。 3、將模糊自適應(yīng)參數(shù)整定PID控制算法應(yīng)用于鍛造操作機夾鉗傳動系統(tǒng)控制，對系統(tǒng)存在控制閥死區(qū)、齒輪齒隙

3、和摩擦的非線性等影響因素的控制效果對比表明，常規(guī)PID控制器中加入模糊參數(shù)自整定后，改善了系統(tǒng)的控制性能，消除了累積誤差，滿足了規(guī)定的精度要求。 4、對消除了齒輪齒隙影響的夾鉗傳動系統(tǒng)和存在齒輪齒隙影響的夾鉗傳動系統(tǒng)進行了仿真對比，結(jié)果表明，齒輪齒隙對系統(tǒng)的性能影響較大，雙馬達功能互換傳動的液壓系統(tǒng)能很好地消除齒輪齒隙對系統(tǒng)的影響。 通過仿真分析結(jié)果表明所提出的夾鉗雙馬達消隙傳動控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度能夠滿足要求，