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扩孔机主缸与夹紧缸液压控制系统研究

作　者: 陈达
导　师: 王野牧
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 泵控缸控制系统仿真研究
分类号: TG502.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
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内容摘要

扩孔机是航空发动机零件生产以及贵重材料加工制造过程中不可缺少的基本设备,扩孔机的加工零件的效率以及精度如何,对生产零件的效率以及是否合格产生很大影响。扩孔机有很多的方式来实现热轧过程,大部分采用开环控制方式,本文采用了液压速度闭环控制来实现热轧过程的精确控制以及压力开环控制,能以指定速度以及要求压力范围内实现热轧工艺过程的自动控制。本文主要根据扩孔机的加工工艺要求,设计液压系统以及其控制系统的设计选型,控制系统类型采用电液比例速度控制系统,控制元件核心部分采用的是比例复合泵控制液压缸为模型。并对其核心泵控缸系统建立液压系统泵控缸物理、数学模型,在不考虑干扰的前提下,应用Simulink仿真软件在设计前对其加工过程时的速度信号进行仿真分析,使用阶跃信号作为输入,分析该控制系统的超调以及响应特性,并加入PID调节模块,改善控制系统的性能,同时使用调节PID参数的方法对该系统进行优化,使得该系统超调变小,响应更快。设计该扩孔机液压控制系统时,核心元件采用了ATOS流量、压力复合泵,在满足扩孔机要求的前提下,简化了液压控制系统,避免了传统液压系统以及高精度、响应要求时采用的伺服控制系统带来的能量损失,电气控制部分采用PLC技术,两者相结合,在相对较低的成本条件下,采用闭环控制,达到完成较复杂的扩孔机加工工艺控制的要求,同时能带来可观的经济效益。计算分析表明此泵控液压控制系统在精度及响应时间上完全满足扩孔机控制要求,为扩孔机控制系统的设计提供了新的可行方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-16
  1.1 扩孔机设备及国内外发展动态  10-11
    1.1.1 扩孔机发展  10
    1.1.2 扩孔机发展趋势及国内外动态  10-11
  1.2 研究的内容  11-12
  1.3 PLC的特点、应用及发展趋势  12-16
第二章扩孔机液压控制系统概述与设计  16-26
  2.1 扩孔机主缸控制系统概述  16-18
  2.2 扩孔机主缸液压控制系统设计  18-21
  2.3 扩孔机主缸控制系统的确定  21-23
  2.4 扩孔机液压控制原理  23-26
第三章比例变量泵的建模与仿真  26-36
  3.1 比例变量泵的工作原理  26-28
  3.2 建立比例变量泵的数学模型  28-30
  3.3 比例变量泵的仿真研究  30-33
  3.4 压力与流量系统的仿真模型  33-36
第四章液压主缸控制系统建模  36-46
  4.1 扩孔机主缸的物理模型的建立  36-37
  4.2 扩孔机主缸控制系统的线性数学模型的建立  37-44
    4.2.1 泵控主缸数学模型  37-43
    4.2.2 泵控非对称液压缸系统频率响应分析  43-44
    4.2.3 泵控非对称液压主缸控制系统线性数学模型  44
  4.3 管道对液压系统的影响  44-46
第五章主缸控制系统的仿真及结果分析  46-54
  5.1 MATLAB/SIMULINK仿真软件简介  46
  5.2 主缸系统的线性数学模型仿真  46-49
    5.2.1 液压系统参数的确定  46-47
    5.2.2 控制系统线性模型的仿真  47-49
  5.3 系统的校正  49-54
    5.3.1 校正方法  49-50
    5.3.2 对主缸控制系统的线性模型的校正  50-54
第六章结论  54-55
参考文献  55-57
在学研究成果  57-58
致谢  58

扩孔机主缸与夹紧缸液压控制系统研究

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