內高壓成形機位置同步控制系統試驗研究.pdf

1、異形構件在保證強度的前提下盡可能地減輕重量，是汽車和航空航天等領域一直追求的目標，為實現這一目標通常采用空心截面異形構件，而傳統的加工方式已經無法滿足該種構件的生產要求，內高壓成形技術應運而生。目前，內高壓成形生產的關鍵技術是軸向位移和內高壓壓力的配合控制，實際生產中對兩者合成加載曲線的跟蹤控制效果直接決定了生產的構件是否合格，優(yōu)良的水平液壓缸位置同步控制可以顯著提高生產效率和成品合格率，因此，對內高壓成形機水平液壓缸位置同步控制進行研

2、究具有重要的現實意義。本文主要研究的內容如下：
　　首先，參考國內外相關技術進展和文獻，分析內高壓成形機工作原理及其水平液壓缸位置同步控制的特點與重要性，分析內高壓成形機水平液壓缸位置同步控制的國內外研究現狀及不足，進而提出本文主要解決的問題。
　　其次，針對內高壓成形機液壓系統建立了包括電液比例放大器、電液比例方向閥、非對稱液壓缸以及位移傳感器在內的電液比例控制系統數學模型，并根據所搭建的內高壓成形試驗平臺液壓系統進行了仿

3、真參數計算，然后進行PID控制和線性自抗擾控制的仿真對比研究。
　　再次，針對PLC廣泛工業(yè)應用的背景，設計并搭建了內高壓成形試驗平臺PLC控制系統，采用S7-300 PLC作為下位機，WinCC作為上位機。水平液壓缸位置同步PID控制采用西門子FM355C專用閉環(huán)模塊實現，試驗表明其控制性能優(yōu)于PLC集成的閉環(huán)控制功能函數FB41，得出采用PID為控制算法、PLC為控制核心的水平液壓缸位置同步控制系統可以較好地完成同步控制，達到

4、了內高壓成形的生產要求。
　　最后，為進一步提高控制性能，綜合利用PLC穩(wěn)定性好、計算機控制實時性高的控制優(yōu)勢，設計并搭建了基于“PLC+工控機”的內高壓成形試驗平臺控制系統。進而，設計了OPC客戶端程序以實現PLC和工控機間的實時數據交換，并編寫了水平液壓缸位置同步控制的線性自抗擾控制程序。試驗結果表明，線性自抗擾同步控制精度優(yōu)于PID控制，設計的“PLC+工控機”系統的控制性能優(yōu)于單一的PLC控制，可滿足更高的內高壓成形控制要