鍛造操作機升降系統(tǒng)動力學(xué)建模與內(nèi)模控制研究.pdf

1、中圖分類號UDC621碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!逝圣圣密級公玨鍛造操作機升降系統(tǒng)動力學(xué)建模與內(nèi)?？刂蒲芯緿ynamicModelingandInternalModelControlofLiftingMechanismforForgingManipulator作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：胡建明機械工程機械電子工程機電工程學(xué)院鄧華教授論文答辯日期呈Q堡：主：紇答辯委員會主中南大學(xué)2013年5月鍛造操作機升

2、降系統(tǒng)動力學(xué)建模與內(nèi)?？刂蒲芯空哄懺觳僮鳈C，作為液壓機的主要輔助設(shè)備，能夠大大的提高工件的鍛造效率。為了配合鍛造液壓機完成鍛造工藝，操作機需要完成多個動作，其中升降運動是鍛造操作機的主運動之一。升降系統(tǒng)由一個多閉環(huán)復(fù)雜機構(gòu)和大流量液壓傳動系統(tǒng)組成，其動力學(xué)特性呈現(xiàn)高度的非線性和時變不確定性，采用傳統(tǒng)的控制方法難以達(dá)到系統(tǒng)平穩(wěn)啟停和精確定位的要求。本文以1T鍛造操作機升降系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合鍛造操作機升降系統(tǒng)的工況要求和特點，對其運動

3、學(xué)和動力學(xué)問題進行了分析和建模，采用了一種近似逆的內(nèi)模控制策略，并通過仿真和實驗驗證了該控制策略的有效性。主要研究內(nèi)容如下：1采用模塊化與等效動力學(xué)建模相結(jié)合的方法建立了升降機構(gòu)的動力學(xué)解析模型。并借助ADAMS仿真軟件和實驗驗證了模型的合理性。2分析了升降機構(gòu)液壓傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理和特點，建立了升降系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型，并利用實驗驗證了模型的合理性。3采用了一種能夠補償系統(tǒng)非線性和不確定性影響的內(nèi)?？刂撇呗?，并與PID控制進行了仿真對

4、比分析。4以鍛造操作機實驗樣機升降系統(tǒng)為對象，構(gòu)建了升降系統(tǒng)PID控制與內(nèi)模控制系統(tǒng)，并從實驗角度研究了PID控制器和內(nèi)?？刂破鞯目刂菩阅?。仿真和實驗結(jié)果表明：PID控制穩(wěn)態(tài)誤差大，上升時間長，抗干擾能力差；而內(nèi)?？刂凭雀?，運行平穩(wěn)，魯棒性好，彌補了PID控制的不足，能較好的滿足系統(tǒng)平穩(wěn)啟停和精確定位的控制要求。本文的研究成果能為多閉環(huán)單自由度復(fù)雜機構(gòu)動力學(xué)建模與時變不確定大流量液壓傳動系統(tǒng)的控制策略提供有價值的參考。關(guān)鍵詞：鍛造操作