论文部分内容阅读
精锻机的研制有着重要的科研价值与经济意义,作为GFM的专有技术,卧式精锻机的价格不菲,但作为目前轴类锻造的最优方案,国内很多锻压厂对精锻机的需求量很大。虽要完整研发一台具有自主知识产权的精锻机,我们还有很长的路要走,但退一步讲,对精锻机的研究可以使我们更好地利用现有的进口设备,节省一大笔维修费用。夹头作为精锻机主要的辅助设备之一,它主要是在锻打过程中,完成对坯料夹持、旋转、随动轴向进给等动作。本文研究的内容是夹头的旋转动作。从原理上分析,夹头的旋转机构实质上是一种电液伺服位置控制系统,电液伺服控制系统作为液压学科的重要分支,近年来在军事、航天、锻压等领域越来越受到重视。电液位置伺服系统是一种典型的非线性系统,在实际运用中,由于环境的因素,系统参数会发生改变进而影响控制品质。所以如何使控制算法更加智能,跟随外界环境的变换来改变控制策略,从而作出应对,这是我们研究的重点课题。传统的PID控制器实现起来比较容易,但对于非线性的控制对象,其往往不能同时满足精度与速度两方面的控制要求。模糊控制的兴起使我们对复杂的非线性系统有了新的解决方案,它属于智能控制的分支,通过借助在一线操作人员的实际经验来建立专家控制规则,以应对外部环境变换引起的系统特性整定问题。但模糊算法的控制精度不高,这在很大程度上制约了它的发展。本文采用了模糊自整定PID控制算法,集合了两者优点,可以达到较好的控制效果。AMESim是优秀的液压建模软件,可以较好地完成液压系统的建模,同时它具有同Simulink的接口,可以使我们利用后者强大的运算能力来对液压系统进行仿真,效果比单纯利用Simulink来仿真更精确。究其原因主要是在Simulink中我们要根据控制对象进行各种简化近似处理,从而得到传递函数作为仿真系统的控制对象,这无形中加大了系统仿真的误差;而AMESim则是直接在相应的液压模型中输入相关参数来生成控制对象,对液压系统的描述更加准确、完整,所以结果更具说服力。仿真结果表明,运用模糊自整定PID控制器时,精锻机夹头的旋转系统控制效果良好,可以满足夹头在高频旋转时的技术要求。