新型伺服液压机控制系统研究与开发

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液压机是成型加工中应用最广泛的装备之一,可用于金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末成型和挤压等。本文研究的新型伺服液压机采用交流伺服电机改变定量泵的转速来改变输出流量,从而实现对活动横梁的精确控制。新型伺服液压机克服了普通液压机能耗高、噪声大、液压系统复杂和成本高等不足,具有节能、噪声小、速度调节范围宽、加工精度高、控制柔性高、液压系统简单、维护保养方便、自动化程度高和成本较低等优点。本论文的主要研究工作有:(1)通过查阅大量国内外相关文献和资料,全面了解液压机、直驱泵控伺服系统、智能控制方法的研究现状及发展趋势。对新型伺服液压机总体控制方案、液压控制系统和电气控制系统进行研究,对其中的重要元件进行了选型和介绍,分析了新型伺服液压机的工作过程,编写了相关控制程序。(2)建立了新型伺服液压机电液位置控制系统的数学模型,对其中的泵控液压缸环节进行了详细推导,并分析了控制系统的重要特性。(3)对新型伺服液压机采用PID控制和MATLAB仿真,得出较优的控制参数。由于信号时滞、液压系统的非线性变化以及工况负载变化的影响,采用常规PID控制无法保证活动横梁的位置精度,进而对新型伺服液压机位置控制系统采用了模糊PID控制,并利用MATLAB软件中的Simulink控制工具箱和模糊逻辑工具箱对其进行了仿真分析。
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