伺服压力机运动控制理论与实验研究

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1、豪。初女·粤．硕士学位论文万方数据伺服压力机运动控制理论与实验研究导师姓名：王送松教援周国杨直王万方数据ThemotioncontroltheoryandexperimentresearchoftheServoPresssystemADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHANGJuanSupervisedbyProfessorWANGXingsongSenior

2、EngineerZHOUGuoyangSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研

3、究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括干U登)授权东南大学研究生院办理。研究生繇通I新签名瑾磐万方数据摘要伺服压力机运动控制理论与实验研究研究生姓名：张娟导师姓名：王兴松教授，周国杨高工学校名称：东南大学曲柄压力机是工业

4、成形装备中应用最为广泛的锻压设备。由伺服电机直接驱动的曲柄压力机的滑块运动特性不再是单一的，不可控制的，在计算机数字控制系统下可以根据不同材料成形需求而选择更为合适的数字伺服控制方案来使伺服电机柔性驱动压力机工作，得到更为精密的运动控制精度。本文从伺服控制角度出发，对曲柄滑块压力机的动力学模型研究下，提出了不同的控制策略，旨在提高伺服压力机冲压精度，以得到更好的零件成形。论文的主要研究工作如下：1．介绍了伺服压力机的研究现状与特点，伺服控制的发展、组成以及性能指标。2．对曲柄滑块压力机进行了动力

5、学建模，并提出计算力矩控制策略，基于S函数进行了仿真，仿真结果显示，反馈线性化控制方案能够将被控系统非线性因素线性化以及对于扰动信号以及输入信号具有一定的适应能力。3．根据伺服控制策略开发的需要，提出了基于MatlabRTW下的xPCTarget实时开发环境技术，搭建实时控制实验平台，构建压力机伺服控制系统。实时进行了计算力矩控制实验，对于曲柄跟踪控制下的滑块轨迹以及下死点精度进行了跟踪以及对伺服压力机的闭环控制的直接性进行了论证。4．对于压力机这一具有复杂非线性特性被控系统，基于PID控制的参

6、数不可调特性，提出了可以根据控制效果实时改变自身控制器结构与参数的模型参考自适应控制理论，并在xPC目标实时控制平台上进行了滑块轨迹以及下死点精度跟踪控制实验。实验结果表明，模型参考自适应控制对于输入信号的适应能力更好、控制精度更高、系统的鲁棒性更强。关键词：伺服压力机，轨迹跟踪，动力学控制，模型参考自适应本文得到国家数控机床重大专项“高档数控锻压设备专用数控系统开发与应用项目”(2012ZX04001031)资助。万方数据Themotioncontroltheoryandexperimentr

7、esearchoftheServoPresssystemByZHANGJuanSupervisedbyProfessorWANGXingsong，SeniorEngineerZHOUGuoyangSoutheastUniversityAbslractCrankpressisthemostwidelyusedforgingequipmentintheindustrialformingequipment．Themovementofcrankpresswhichisdrivenbyservomotor

8、directlyisnolongersingleanduncontrollable．Accordingtothedifferentmaterialformingdemand，peoplechoosemoreappropriatedigitalservocontrolschemetomakeservomotordrivenpressworkflexiblyundertheconditionofcomputerdigitalcontrolsystem，andtogetmoreprecisemotio