大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿.pdf

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1、大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿——黄明辉宋文举李毅波等大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿黄明辉宋文举李毅波潘晴中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，长沙，410083摘要：针对等温锻造中模锻液压机低速运行时液压系统泄漏影响模锻液压机稳定性的问题，运用AMESim和MATLAB／Simulink软件建立了考虑系统泄漏模型的模锻液压机极低速驱动液压控制系统的联合仿真模型，并通过实验验证了该仿真平台的有效性与精确性。分析了系统泄漏对低速性能的影响，提出了常规PID泄漏补偿控制方法和基于PID的复合泄漏补偿控制方法，并对两种方法的补偿效果作了比较。仿真结果表明基于PID的复合

2、泄漏补偿控制方法效果更好，超调量降低至3．4，最大系统稳态误差减小至0．686。关键词：模锻压机；等温锻造；泄漏补偿；极低速系统中图分类号：TG315．4；TP273DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2014．20．013LeakageCompensationforLargeDieForgingPressunderUltra—lowVelocityHuangMinghuiSongWenjULiYiboPanQingStateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，CentralSou

3、thUniversity，Changsha。410083Abstract：Leakageofhydraulicsystemwillaffectthestabilityofdieforgingpressunderultra～lowvelocityintheisotherma1forgingprocess．Aimingatthisproblem，theCO—simulationmodelconsideringtheleakageofthesystemandhydrauliccontrolsystemofthedieforgingpressunderultra—lowvel

4、oci—-tywasestablishedbasedontheAMESimandMatlab／Simulinksoftwareplatform．Andtheavailabilityandaccuracyofthesimulationmodelwasprovenbyexperiments．Theeffectsofleakageontheultra—lOWvelocityperformanceofthesystemwereanalyzed。andthentheconventiona1PIDleakagecompen—sationcontrolmethodandthecom

5、poundcompensationcontrolstrategybasedonPIDwereproposed．Andthevalidityofthetwokindofmethodsofcompensationwasinvestigated．Simulationresultsshowthatthecompoundcompensationcontro1methodbasedonPIDiSbetterthantheconventionalPID1eakagecompensationcontrolscheme，theovershootiSreducedto3．4％，andth

6、emaximumsteady—stateerrorofthesystemisdecreasedto0．686．Keywords：dieforgingpress；isothermalforging；leakagecompensation；ultra—lowvelocitysystem0引言要因素]，尤其是在极低速运行时，油液泄漏会产随着我国经济的飞速发展，大型模锻液压机生很大的稳态误差口]。要减少液压泄漏，除了提在航空、航天和国防工业中的地位突显，由于钛合高液压元器件的密封性能外，对系统的泄漏进行金、高温合金等高性能材料锻造温度范围窄、变形补偿也是一种行之有效的方法l_

7、8]。抗力大、变形速率要求严格，常规模锻方法已无法Y32—315T四柱式液压机的技术要求、动作满足其要求。]。等温锻造工艺的出现为解决这运行状态等均按照国内最大的800MN巨型模锻一难题开创了一条重要途径，但是等温锻造工艺液压机设计制造，液压机采用五缸并行驱动和四要求模锻液压机具有极低速稳定运行的能力，其缸同步平衡。基于该液压机的系统泄漏补偿研究活动横梁的工作速度需控制在0．005~0．1mm／s将对提高800MN模锻液压机泄漏影响下的低速范围才能满足加工要求。模锻液压机在极低速下稳定性具有重要的理论意义。本文充分利用受系统泄漏、摩擦力、油源脉动等非