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金属板料成形研究与应用的深入,对材料加工装备的柔性化和智能化提出了更高要求。由于伺服压力机具备高度柔性化的速度调节能力,在板料成形领域得到了广泛的研究和应用。然而,重载大惯量系统的高速度、高精度运动曲线规划以及低速大扭矩伺服电机的容量等制约了大型高性能伺服压力机的发展。因此,本文对伺服压力机控制系统中的高性能运动曲线规划、多电机同步控制策略、控制软件研发等三个关键技术进行了系统的理论研究和实验验证。针对大惯量系统运动曲线规划中存在下死点过冲的问题,提出了一种基于三次样条插值函数的规划方法。与传统的直线加减速运动控制方法相比,该方法能实现高控制精度、运动平滑过渡、大幅度减少运动冲击。实际结果表明,该方法能满足伺服压力机对高性能运动曲线的需求。针对大吨位伺服压力机中电机容量的限制问题和大尺寸工作台面存在力的偏载问题,研究了多电机同步控制策略。通过分析常见的同步控制方式,选择了两种有效的方法,即主从控制和电子虚拟主轴控制分别进行了实验。结果表明,采用电子虚拟主轴控制策略具有更高的同步控制精度,两电机最小偏差不超过0.18°。同时,针对多电机同步中负载不均衡的问题进行了实验,结果表明,主电机采用速度控制、从电机采用带转矩限幅的速度控制,可以使各电机负载达到平衡。相应的控制软件对安全性、可靠性和可维护性等方面的需求,提出了完整性、可观察性、有效性和可移植性四项设计原则。基于以上原则,提出了状态机机制、参数合理性检查机制等实现了伺服压力机控制软件。以上技术研究已成功应用在自主研发的两台不同规格的伺服压力机上:2000KN机械肘杆式伺服压力机已应用于某大型国企的热成形生产线;1000KN同步直驱式伺服压力机已用于华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室材料成形实验。