【摘 要】
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拉弯成形件具有精度高,成形质量好等优点,广泛应用于汽车、高铁、航天航空等领域。目前,拉弯机多采用力控制或位移控制,不能实现力/位同步控制,导致成形件精度不高且调试耗材量较多,为进一步提高拉弯机的智能化控制水平,本文以张臂式拉弯机为研究对象,结合阻抗控制技术,建立了拉弯机的数字化模型,对拉弯轨迹进行规划,搭建了拉弯机力/位控制仿真模型。在此基础上,基于NX MCD和TIA Portal建立了拉伸弯曲
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拉弯成形件具有精度高,成形质量好等优点,广泛应用于汽车、高铁、航天航空等领域。目前,拉弯机多采用力控制或位移控制,不能实现力/位同步控制,导致成形件精度不高且调试耗材量较多,为进一步提高拉弯机的智能化控制水平,本文以张臂式拉弯机为研究对象,结合阻抗控制技术,建立了拉弯机的数字化模型,对拉弯轨迹进行规划,搭建了拉弯机力/位控制仿真模型。在此基础上,基于NX MCD和TIA Portal建立了拉伸弯曲机构虚拟实验平台,验证了拉弯机力/位控制模型的可行性。本文具体研究工作如下:（1）基于张臂式拉弯机拉伸弯曲机构构型,建立了拉弯机拉伸弯曲机构的运动学模型和拉伸弯曲机构运动学仿真模型,验证了拉弯机拉伸弯曲机构运动学模型的正确性。（2）基于张臂式拉弯机拉伸弯曲的工艺过程,推导了夹钳轨迹计算函数。在此基础上,对关节空间和笛卡尔空间轨迹规划算法进行对比研究,依据拉伸弯曲机构的夹钳轨迹,建立了基于关节空间的拉弯机拉伸弯曲机构轨迹规划算法。（3）依据阻抗控制原理,建立了拉弯机拉伸弯曲机构阻抗控制模型,对比分析了基于力的阻抗控制和基于位置的阻抗控制方式的优缺点。同时分析了阻抗控制模型稳态误差产生的原因,为减小阻抗控制稳态误差引入自适应控制算法,构建了拉弯机拉伸弯曲机构自适应阻抗控制算法。（4）搭建了拉弯机拉伸弯曲机构阻抗控制模型及自适应阻抗控制模型,对拉弯机拉伸弯曲机构力/位控制模型进行了仿真分析,验证了自适应阻抗控制算法降低稳态误差的可行性,根据仿真结果分析了不同阻抗控制参数对阻抗控制的影响。在此基础上,基于NX MCD和TIA Portal软件系统,建立了拉弯机拉伸弯曲机构虚拟试验平台,进行了力/位控制实验,验证了拉弯机拉伸弯曲机构力/位控制算法的可行性。
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