Hochpräzise große Matrize
Schmiedenist ein Schlüsselelement im Flugzeugbau und in der Produktion der Luft- und Raumfahrtindustrie. Schwere Präzisions-Gesenkschmiede-Hydraulikpressen sind die Schlüsselausrüstung, um die Qualität dieser Gesenkschmiedeteile sicherzustellen. Die Präzision des Fahrbalkenantriebs und des Positionsregelsystems bestimmt direkt die Qualität der Gesenkschmiedeteile. Hydraulische Presse zum Schmieden großer Gesenke zeichnet sich durch hohen Druck, großen Durchfluss, Mehrpunkt-Parallelantrieb und große Trägheit aus. Das System verursacht bei der schnellen Bewegung mit großer Trägheit und großem Hub Überschwingschwingungen und starke Stöße und verringert die dynamische Genauigkeit und Stabilität der Bewegung. Um eine hochpräzise Positionssteuerung zu erreichen und die Gesamtfunktionsfähigkeit der Ausrüstung zu verbessern, nimmt dieses Papier den Antrieb des beweglichen Strahls und das Positionssteuerungssystem als Forschungsobjekt und untersucht seinen Steuerungsmechanismus, sein Gesamtsteuerungsschema und seine Steuerungsstrategie. Die wichtigsten Forschungsinhalte dieser Arbeit sind wie folgt:
(1) Analysieren Sie den Status quo und die Entwicklung der Steuertechnologie für hydraulische Pressen im In- und Ausland und der Steuersystemforschung und legen Sie den Gesamtplan für den Antrieb des beweglichen Balkens und die Positionssteuerung vor. Das gesamte System besteht aus drei Teilen: Antriebshydrauliksystem, Positionserfassungssystem und elektrisches Steuersystem. Basierend auf der Bustechnologie werden das verteilte zweistufige Rechenmanöverstrahl-Positionssteuersystem und das obere Computerüberwachungssystem aufgebaut.
(2) Unter Verwendung des hydraulischen Antriebssystems und des beweglichen Balkens einer hydraulischen Gesenkschmiedepresse als Objekt wird das mathematische Modell analysiert und untersucht. Auf der Grundlage der Berücksichtigung der Einflussfaktoren der Fluidkompressibilität, des viskosen Widerstands, der Leckage usw. wurde das dynamische Modell des beweglichen Balkenantriebssystems erstellt. Das Blockdiagramm des mathematischen Modells des Systems wurde durch das Verfahren der Übertragungsfunktion erhalten, und die Parameter des Systemmodells wurden bestimmt. Durch Analysieren des Einflusses von drei Parametern des PID-Reglers auf die statische und dynamische Leistung des Systems und der Fuzzy-Steuerungstheorie wird der adaptive Fuzzy-PID-Regler entworfen und das Verfahren seiner Realisierung mit Nachdruck untersucht. Die Fuzzy-Logik-Toolbox in MATLAB und Simulink werden verwendet, um die PID-Regelung und den adaptiven Fuzzy-PID-Regelungsalgorithmus zu vergleichen und zu analysieren.
(3) Das Design der Steuerungsplattform ist abgeschlossen, und der intelligente Fuzzy-Adaptive-PID-Steuerungsalgorithmus wird durch eine SPS realisiert. Die topologische Struktur und das hierarchische Mehrfenster-Überwachungssystem des oberen Computers werden von der WinCC-Konfigurationssoftware entworfen und entwickelt, und das Positionssteuersystem des hydraulischen Manövrierbalkens für das Gesenkschmieden wird realisiert.
(4) Die Inbetriebnahme der Testplattform für hydraulische Gesenkschmiedepressen wurde abgeschlossen. Vergleichen und analysieren Sie die Kontrollwirkung verschiedener Kontrollstrategien unter gleichen Arbeitsbedingungen und der gleichen Kontrollstrategie unter verschiedenen Arbeitsbedingungen. Die Forschung zeigt, dass das System einen adaptiven Fuzzy-PID-Regler verwendet, der eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und eine hohe Präzision der Positionssteuerung aufweist, die dem PID-Regler offensichtlich überlegen ist. Der Steuereffekt des sich bewegenden Balkens bei niedriger Geschwindigkeit ist besser als bei hoher Geschwindigkeit, und die Steuergenauigkeit der Position des sich bewegenden Balkens beträgt 0,1-0. 2mm.
Dies sind gute Schmiedestücke, die von der Tongxin-Präzisionsschmiedefirma hergestellt werden