超低速液压机控制系统开发

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1、中文摘要随着我国国防工业的发展，钛合金被广泛应用于各个领域。钛合金的锻造工艺对液压机提出了新的控制指标。锻造液压机要求能够执行超低速的钛合金锻造工艺，提高金属材料性能。基于超低速液压机的应用背景，采用先进的控制算法，开发超低速液压机控制系统。论文首先介绍液压机和液压机控制系统的发展，提出了超低速液压机的关键技术问题和主要研究内容。并且对超低速液压机结构和运行原理进行分析，考虑到管道对液压机性能的影响，建立含管道模型具有非线性特性的液压机模型。针对超低速度测量问题，采用一种变周期采样的M／T测速法，实现超低速度的高精

2、度测量。进一步，论文研究了液压机的非线性特性和模型的变周期离散化问题。液压机的控制系统采用模糊自适应整定PID控制算法，通过实际的调试经验和混合仿真方法，得到了液压机的模糊控制规律，从而建立起液压机的控制器。经过仿真证明，控制器有很好的超低速度控制性能。在实际应用中，以工业控制计算机和可编程控制器为平台，开发了液压机控制系统。在PLC上实现了超低速度M／T测量算法和模糊PID控制策略，完成了超低速度控制器的开发。实际的运行速度曲线表明，模糊自适应整定PID控制器性能良好，能够在0．002mm／s的超低速度下实现稳定

3、控制，系统达到了国内领先水平。关键词：超低速度变采样周期控制M／T测速法模糊自适应整定PIDABSTRACTWiththedevelopmentofChinaNationalDefenceIndustry,theTitanium-Alloyisappliedinalotoffields．Thehydraulicpressmustmeettheneedofthemetalforging，inwhichthepressmustearlyouttheUltra-lowspeedcontrol，improvingtheme

4、talperformance．ConsideringtheapplicationoftheUltra-lowspeedpress，thecontrolsystemshouldbedevelopedwithanadvancedcontrolstrategy．Thedissertationin仃oducesthedevelopmentofpressandpresscontrolsystem．Alsoitbringsforwardthekeytechnologyandtheresearchcontent．Thedeepa

5、nalyseistakenonstructureandprinciple．Sincethepipelineinfluencesthepressperformance，anonlinearpressmodel，includingthepipelinemodel，isbuilt．AnM／Tspeedmeasurementwhichisavariablesampling-periodmethodisusedtoachievetheUltra-lowspeedsampling．Furthermore，thedisserta

6、tiontakesaresearchonthenonlinearcharacterandvariablesampling—perioddiscretizationofpressmodel．ThepresscontrolsystemadoptstheFuzzySelf-adaptiveTuningPIDcontrolstrategy．TheFuzzycontrolrulesiscomefromtheexperienceanddiscrete—continuesimulation．Thesimulationsystem

7、isbuiltinMATLABenvironment．And，theresultshowsthatFuzzySelf-adaptiveTuningPIDcontrolhasabetterperformance．Inapplication，thepresscontrolsystemisdevelopedonthe[PCandthePLC．TheprogrammeofM／TUltra—lowspeedmeasurementandFuzzySelf-adaptiveTuningPIDcontrolstrategyisre

8、alizedinPLCcontroller．TheactualresultshowsthatthecontrolsystemcallCalTyoutsteadycontrolintheUltra-lowspeedof0．002mm／s．Itmakesatopclassperformanceamongthesamekindsofsystemsinourcoun