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管材矫直机作为一种精整设备,在管材生产加工中,往往作为最后的加工环节,用于消除管材在加工过程中由于残余应力、温度变化以及内力消涨而发生的弯曲或扭曲变形。作为最终的加工环节,矫直机本身的精度对最终产品的精度起到绝对性影响。矫直机辊缝的调节精度,是保证管材质量的关键。本文结合某矫直机生产制造厂家所承接的一钽铌管材矫直机,进行了矫直辊比例阀控缸系统的理论分析和设计,采用DSHplus和Simulink进行仿真验证,介绍了采用PLC进行比例阀控缸系统控制的方法,以及触摸屏人机界面的设计。论文主要内容为:第一章绪论部分介绍相关的背景知识,包括管材矫直机的发展现状以及管材高精度矫直必须满足的条件。同时,对液压控制系统的发展进行了简要的回顾,并对当前各种先进的控制算法使用条件和优缺点以及当前的应用情况进行了简要介绍。第二章部分详细分析了此矫直机的工作要求,根据要求进行了液压系统原理设计以及液压元件的选型计算。并且对阀块的三维软件设计方法、矫直机电气控制系统结构以及位移传感器的使用和比例放大板的应用进行了介绍。第三章详述采用先进的液压仿真软件DSHplus进行比例阀控缸系统的建模和仿真的方法,验证了第二章部分原理选型的正确性。为了测试DSHplus软件建模与Simulink建模的差异,在Simulink环境下采用基于微分方程的方法进行了重新建模和仿真,并对二者结果进行了对比分析。第四章介绍了采用PLC进行阀控缸PID控制的原理以及比例溢流阀的控制方法,并对比例阀的死区补偿方法进行了探讨。同时对触摸屏人机界面的设计进行了介绍,并且给出了此矫直机比例阀控缸系统的试验曲线。第五章根据此矫直机的特点,研究了基于幅值裕度和相位裕度采用继电反馈算法进行PID整定的方法,根据算法原理,采用MATLAB语言编制了算法程序,应用DSHplus与Simulink联合仿真的技术,对此算法进行了验证。第六章对本文的主要工作进行了总结,并对下一步的研究工作进行了展望。