80MN鍛造液壓機(jī)同步控制方法的研究.pdf

1、隨著航空航天技術(shù)和汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)鍛造精度高、速度快、自動(dòng)化水平高的大噸位鍛造液壓機(jī)的需求越來(lái)越多。由于當(dāng)前大噸位的鍛造液壓機(jī)的工作原理都是通過(guò)多缸驅(qū)動(dòng)同一滑塊壓制坯料變形而獲得鍛件，所以在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必然面臨多液壓缸同步、耦合的問(wèn)題。近些年來(lái)，多智能體的協(xié)調(diào)控制問(wèn)題的研究受到重視，為解決多液壓缸同步問(wèn)題提供了新思路。本文采用反步遞推的方法設(shè)計(jì)了壓力閉環(huán)作為內(nèi)環(huán)，引入了具有雙積分動(dòng)態(tài)特性的多智能體的協(xié)調(diào)控制算法并改進(jìn)后作

2、為外環(huán)--同步閉環(huán)，共同構(gòu)成了雙閉環(huán)控制回路，完成了同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并應(yīng)用到了實(shí)際控制系統(tǒng)中。
　　 80MN鍛造液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用四缸獨(dú)立供油的方式，但系統(tǒng)中液壓元件較多，存在液壓閥的非線性、管道的滯后、四缸驅(qū)動(dòng)力的耦合等，增加了系統(tǒng)建模的難度。在不考慮四缸作用力耦合的情況下，本文首先建立了單缸液壓系統(tǒng)模型，從而建立了四缸液壓系統(tǒng)模型。其次建立了四缸驅(qū)動(dòng)力耦合條件下的滑塊運(yùn)動(dòng)模型。最后將四缸液壓系統(tǒng)模型與滑塊運(yùn)動(dòng)模型融

3、合建立了鍛造液壓機(jī)數(shù)學(xué)型，并進(jìn)行了分析驗(yàn)證。
　　 針對(duì)80MN鍛造液壓機(jī)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了內(nèi)環(huán)為壓力閉環(huán)、外環(huán)為同步閉環(huán)的雙閉環(huán)控制回路。設(shè)計(jì)壓力閉環(huán)的目的是利用副回路實(shí)現(xiàn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力的快速調(diào)節(jié)，克服比例閥非線性因素的影響?；谒⒌膯胃啄Ｐ?，本文構(gòu)造了系統(tǒng)的李雅普諾夫函數(shù)，采用反向遞推方式求解非線性控制律，保持該函數(shù)導(dǎo)數(shù)負(fù)定，進(jìn)而保證系統(tǒng)穩(wěn)定。為了補(bǔ)償模型參數(shù)的不確定性，采用了基于李雅普諾夫函數(shù)的參數(shù)自適應(yīng)法估計(jì)系

4、統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。在分析出滑塊運(yùn)動(dòng)模型具有雙積分特點(diǎn)的情況下，本文引入了多智能體協(xié)調(diào)控制算法?？紤]到同步偏差精度的要求，對(duì)協(xié)調(diào)控制算法改進(jìn)后作為外環(huán)同步閉環(huán)。
　　 為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的同步控制系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性，本文在Matlab-Simulink仿真環(huán)境中搭建了控制系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明，在偏載力大小一定的情況下，鍛造液壓機(jī)模型具有較好的同步性能，并且對(duì)于模型參數(shù)的變化具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力。
　　 在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施中，同