高速集成化沖壓切削電液伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、高速數(shù)控沖床屬于數(shù)控柔性板材加工設(shè)備，可完成沖壓、成型、打標(biāo)、軟切削等工序。液壓式數(shù)控沖床具有步?jīng)_頻率高，沖壓穩(wěn)定，噪聲小，行程、速度可調(diào)，動、靜態(tài)響應(yīng)特性好，沖壓力的大小可控，適合于多種沖壓工藝等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。目前我國高速數(shù)控沖床動力核心部分——高速液壓伺服控制系統(tǒng)——一直依賴于進(jìn)口，迫切需要開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速集成化液壓伺服系統(tǒng)，打破這種局面。本文針對這種現(xiàn)狀，依托粵、港、澳關(guān)鍵領(lǐng)域重點突破項目網(wǎng)絡(luò)化智能型高

2、速數(shù)控板材柔性加工成套裝備，進(jìn)行了高速集成化沖壓切削電液伺服控制系統(tǒng)的研究。 文中首先介紹了沖床的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，然后介紹了數(shù)控沖床主傳動部分及發(fā)展趨勢。提出了數(shù)字缸控機(jī)液閥控液壓控制系統(tǒng)、數(shù)字缸控制系統(tǒng)以及伺服閥液壓控制系統(tǒng)，并對三種液壓方案進(jìn)行了詳細(xì)分析，確定了伺服閥控液壓控制系統(tǒng)作為系統(tǒng)的液壓方案。然后對確定的方案進(jìn)行了靜態(tài)計算，選定了液壓主要元器件。 建立了伺服閥控非對稱缸的理論模型。在進(jìn)行伺服閥建模時，采

3、用了機(jī)理建模和工程實際中通常采用的簡化模型相結(jié)合的方法，從而避免確定模型參數(shù)時使用那些制造商不提供的屬商業(yè)機(jī)密的數(shù)據(jù)。此外在閥控缸建模中充分考慮了不同壓差對液壓系統(tǒng)參數(shù)的影響，從而確定了不同工況下系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 設(shè)計了控制效果良好的PID控制器。在設(shè)計控制器過程中采用了matlab編制通用性強的實現(xiàn)經(jīng)典N-Z方法的PID整定和一般模型擬合成帶延遲的慣性環(huán)節(jié)的程序。在運用N-Z法確定PID參數(shù)后，結(jié)合matlab優(yōu)化工具箱使用了