高档珩磨机自适应控制研究.pdf

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1、检测与控制2012年第5期(总第121gg)·机械研究与应用·高档珩磨机自适应控制研究曾学(甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030)摘要：针对珩磨加工过程多参数耦合程度高、动态实时性强的特点，通过分析珩磨机的加工原理和控制要求，根据数控珩磨机床往复运动系统和进给运动系统的工作特点，建立珩磨机自适应控制系统的数学模型，提出自适应控制策略，并用Simulink仿真，结果表明该模型和自适应控制策略满足高档数控珩磨机的控制要求。关键词：高档珩磨机；自适应控制；Simulink中图分类号：TG580文献标识码：A文章编号：1007—4

2、414(2012)05—0152—02ResearchonadaptivecontroltoadvancedhoningmachineZengXue(C．ansuacademyofmechanicalsciences，LanzhouGansu730030，China)Abstract：Aimingatthecharacteristicsofhoningprocessformulti—parameter，highdegreecoupling，dynamicandrealtime，afteranalyzingthemachining

3、principleandcontrolrequirementsofhoningmachine，basedonthecharacteristicsofhoningma—chinesreciprocatingmotionandfeedmotionsystem，themathematicalmodelofadaptivecontrolsystemisset，theadaptivecon—trolstrategyisputforwardbyusingSimulink．Theresultshowsthatthemodelandtheada

4、ptivecontrolstrategycanmeetthecontrolrequirementsoftheadvancedhoningmachine．Keywords：advancedhoningmachine；adaptivecontrol；Simulink1引言压力油经调速阀、换向阀进入液压缸上腔。倾盘机构珩磨是采用一组装配在珩磨头体上的油石，给油是为防止由于珩磨头的自重或者惯性而使珩磨头快石沿径向对工件施加一定的压力，并通过旋转运动和速移动。往复运动进行加工的精密加工方法。近年来，珩磨技术已成为发动机气缸套、汽缸体孔以及

5、工程机械中重要的液压缸等精密偶件孔加工必不可少的工艺技术。转向调遣但是，国产珩磨机无论在加工精度、制造水平、控制方式等方面，与国外珩磨机相比，存在很大差距，整体珩磨工艺技术水平较低。随着计算机技术、通讯技术、速电液控制技术、机械加工工艺的飞速发展，使得将自往复动力源适应控制技术应用在珩磨技术上成为可能¨J。所以发展珩磨机自适应控制系统成为一种趋势。图1主轴往复液压控制系统图2珩磨机加工原理和控制要求往复运动和进给运动是珩磨机床的两个主运动。2．2珩磨头进给运动在珩磨头引进工件后，往复运动和主旋运动组合形成在主运动进行的过程中，控

6、制系统控制气压回路切削运动，珩磨油石的膨胀形成进给运动和切削力。使珩磨头在缸孔内涨紧，并且按照加工工艺要求，实2．1珩磨头往复运动时调整涨紧气压，使珩磨头涨紧压力维持在预置值。珩磨机主轴往复换向自适应控制是珩磨机控制到预定时间时珩磨头停止旋转和往复运动，珩磨头由的关键控制环节，直接影响到珩磨机的能力和珩磨原先涨紧状态改为收缩并自动退回到初始位置。在质量。主轴电动机带动珩磨头以一定的转速旋转形图2中，设P>P。。在图示位置，压力油经高低压阀成主运动之一，同时液压油缸带动珩磨头在缸孔内作进入P阀，经过涨缩阀的左位进入液压缸的下腔。上

7、下往复直线运动形成主运动之二。图1是主轴往此时，珩磨头涨紧，当涨缩阀工作在右位时，珩磨头收复液压控制系统图，控制油路来油通过先导阀控制换缩。进给系统自适应控制的测量是通过压力传感器向阀的工作位。在图示位置中，换向阀工作在左位，收稿日期：2012—09—25作者简介：曾学(1970一)，男，甘肃靖远人，工程师，主要从事农业装备方面的工作。·152··杌械研究与应用·2012年第5期(总第121期)检测与控制测量珩磨头的压力来实现的，将压力传感器所的信号图中，(to为比例减压阀的固有频率，为比例反馈到主控系统，控制珩磨头的涨紧。减压

8、阀阻尼系数，A为液压缸活塞有效面积，为液压缸固有频率，为液压缸阻尼系数，m为外负载质量，为流量一压力系数，为传感器的位g／电压转换系数，Ka为位移放大器增益，为电压放大器增益。4仿真分析在Simulink中，根据往复运动系统和进给系统的数学模型建立各仿真模块图，