鍛造操作機(jī)夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置與負(fù)載均衡控制.pdf

1、夾鉗旋轉(zhuǎn)是重載操作裝備中的一項(xiàng)重要功能。夾鉗旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)性能受時(shí)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(jī)在夾鉗旋轉(zhuǎn)時(shí)能實(shí)現(xiàn)角位移的準(zhǔn)確定位,同時(shí)驅(qū)動(dòng)夾鉗旋轉(zhuǎn)的雙液壓馬達(dá)在工作過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻保持負(fù)載均衡。本文針對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)的夾鉗旋轉(zhuǎn)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和建模,采用模糊PID控制策略實(shí)現(xiàn)了夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的角位移定位控制,采用轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法,實(shí)現(xiàn)了雙液壓馬達(dá)的負(fù)載均衡控制,具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1)針對(duì)鍛造操作機(jī)夾

2、鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及其液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),基于液壓原理和機(jī)械動(dòng)力學(xué)等理論,建立了夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型及馬達(dá)的負(fù)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(duì)夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了角位移控制。根據(jù)夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了PID控制器的初始參數(shù),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的模糊邏輯系統(tǒng),用以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù),并對(duì)角位置控制進(jìn)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(bǔ)償?shù)亩嘞到y(tǒng)負(fù)載均衡驅(qū)動(dòng)策略。分析了系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)載不均衡現(xiàn)象的原因,設(shè)計(jì)了基于轉(zhuǎn)矩差值補(bǔ)償控制均衡控制策略,并在馬達(dá)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)。
　　 4)對(duì)夾持旋轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)夾鉗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng),并進(jìn)行了控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于模糊PID控制算法,采用轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制策略,能夠很好的保證共同驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)液壓馬達(dá)位置控制,以及負(fù)載均衡控制,滿足鍛造操作