鍛造操作機夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的位置與負載均衡控制.pdf

1、夾鉗旋轉(zhuǎn)是重載操作裝備中的一項重要功能。夾鉗旋轉(zhuǎn)運動性能受時變重載工況及液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響,為保證大型構(gòu)件的鍛壓質(zhì)量,要求鍛造機在夾鉗旋轉(zhuǎn)時能實現(xiàn)角位移的準確定位,同時驅(qū)動夾鉗旋轉(zhuǎn)的雙液壓馬達在工作過程中應(yīng)時刻保持負載均衡。本文針對試驗樣機的夾鉗旋轉(zhuǎn)液壓驅(qū)動系統(tǒng)進行分析和建模,采用模糊PID控制策略實現(xiàn)了夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的角位移定位控制,采用轉(zhuǎn)矩補償方法,實現(xiàn)了雙液壓馬達的負載均衡控制,具體研究內(nèi)容如下:
　　 1)針對鍛造操作機夾

2、鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及其液壓馬達驅(qū)動系統(tǒng),基于液壓原理和機械動力學(xué)等理論,建立了夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型及馬達的負載轉(zhuǎn)矩模型。采用拉氏變換及參數(shù)估算,確定了比例閥輸入電壓到夾鉗旋轉(zhuǎn)角度之間的傳遞函數(shù)。
　　 2)對夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)進行了角位移控制。根據(jù)夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了PID控制器的初始參數(shù),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了對應(yīng)的模糊邏輯系統(tǒng),用以實時調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù),并對角位置控制進行了仿真,仿真結(jié)果表明該方案可行。
　

3、　 3)確定了轉(zhuǎn)矩補償?shù)亩嘞到y(tǒng)負載均衡驅(qū)動策略。分析了系統(tǒng)產(chǎn)生負載不均衡現(xiàn)象的原因,設(shè)計了基于轉(zhuǎn)矩差值補償控制均衡控制策略,并在馬達的負載轉(zhuǎn)矩模型的基礎(chǔ)上進行了補償控制器的設(shè)計。
　　 4)對夾持旋轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動控制系統(tǒng)進行了相關(guān)的實驗研究。設(shè)計了實驗樣機夾鉗旋轉(zhuǎn)機構(gòu)控制系統(tǒng),并進行了控制實驗。實驗結(jié)果表明,基于模糊PID控制算法,采用轉(zhuǎn)矩補償控制策略,能夠很好的保證共同驅(qū)動的兩個液壓馬達位置控制,以及負載均衡控制,滿足鍛造操作