管拧机电液比例控制系统设计

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1、东北大学硕士学位论文摘要本论文中讨论的管拧机应用于上海市宝山钢铁有限公司钢管分厂，其主要功能部件是一对由液压控制的夹爪，夹持五英寸或七英寸钢管的一端，在另一端要拧进去另一根钢管，完成螺纹联结。在拧动过程中，要保持夹爪的夹紧力，且有一定的浮动量，以避免夹爪断裂。在对宝钢原有的机构以及控制系统进行分析的基础上，发现原来的机构存在夹持力不可调节、抱钳不能浮动等问题，这就容易造成夹爪断裂、偏心轴断裂而使设备损坏。另外，在加工尺寸方面也满足不了现在的加工要求。同时，原来的控制系统也存在同样的问题，不能保证工作的顺利

2、进行。本文主要在对管拧机机械结构设计及其动力学分析的基础上，进行提高管拧机动拧夹持能力的综合研究。为了提高生产效率，节约成本，本论文采用压力反馈设计，设计适用于上述要求的液压浮动装置以及闭环电液比例控制系统。用传递函数的方法建立整个动态系统的数学模型，并对建立的数学模型进行PID控制和神经网络的控制，最后再用系统仿真的方法，用MATLAB软件对结果加以仿真。最后仿真结果表明建立的数学模型和控制系统的设计是正确的，PID控制策略和神经网络控制策略都是很有效的控制方法。关键词；管拧机，电液比例阀，PID控制，

3、BP神经网络，系统仿真U东北大学硕士学位论文AbstractThetubescrewmachinemacussedinthisthesisiSusedinBao—SteelLtd．ofShangHaiwhichisactiveserviceinsteeltubesubsectionfactory,Thetubescrewmachinemainlyconsistsofapairofclampcontroledbyhydraulicsystem．Theclampwouldniponeendofthematte

4、raboutfiveorseveninchtubeandanothertubewillbescrewedintheotherend．Intheprocessofscrewing,theforceoftheclampshouldbeholdingandmaintainalittlefluctuatecapacityabout2ⅡlmwhichCanguaranteetheclampnotbebrokenoff．Basedontheanalysisoftheoriginalmechanicaldesign,s

5、omequestionshavebeenfoundthatclamppowerWasnotbeenregulatedandtheclampwasnotfloatingattendbythewholemechanism，whichwouldmadetheclampandtheprejudicial—axisrunrupturespartially。Irtaddition,atthefacetofmeasul'e,the越g．malmechar疽smcouldnotsarisfytherequestbroug

6、htforwardnow．Atthesametime,thesamequestionswasfoundintheorigiIlalcontrolsystem，whichwasnotfitforthecurrentwork．Inthisthesis，aelctro·hydrauliccontrolsystemisdesignedofthetubescrewmachinebasedonthemechanicStraGtUI℃designandthedynamicanalyse；Inordertoimprove

7、productionefficiencyandeconomizethecost,thisthesisadoptapressure—feedbackdesign,atthesametime，settingupthemathematicmodelofthesystembyusingthetransferfunctionmodel，settingupthePIDcontrolandNNcontroltacticforthemodel．Intheend,thisthesisimulationthecontrols

8、ystembasedon也emodelofelctro-hydrauliccontrolsystembyusingtheMATLABsoftware．Basedontheresultofsimulation，thefinalresultofexperimentindicatethattheestablishedmathmodelandthedesignofthecontrolsystemareCOI'I'CCt’thecont