无卡轴旋切机液压控制系统设计与仿真分析

发布时间：2017-04-10 08:00

  本文关键词：无卡轴旋切机液压控制系统设计与仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是世界上最大的人造板生产国家。人造板工业是高效利用木材或其他植物纤维资源，缓解木材供需矛盾的重要产业。而单板旋切是人造板的生产过程中的主要环节，无卡轴旋切机作为单板旋切环节的主要设备，它的研究开发对我国人造板机械设备技术水平的提高有着重要意义。 本文以无卡轴旋切机液压进给系统作为主要工程对象，建立了该系统的仿真模型，通过仿真进行了分析比较，验证了更具有经济性的比例阀作为速度控制元件的可行性。针对典型工况，选择了系统的同步控制策略，进行了仿真验证。通过理论分析，对无卡轴旋切机系统的控制策略进行了初步的研究。最后搭建了实验台，对理论与仿真结论进行了一定的验证。全文共分五章。 第一章是绪论，介绍了人造板机械制造业的发展情况，无卡轴旋切机的国内外 研究现状，，对本课题的研究背景、意义以及主要研究内容作了阐述。第二章分别选取了伺服阀和二通比例调速阀作为速度控制元件，通过仿真模型 的建立，进行仿真分析比较后，验证了后者作为系统的速度控制元件既能满足生产实际需要，又符合经济性的可行性。第三章针对典型易造成双缸不同步的工况，通过理论分析选取了几种同步控制 策略，经过仿真分析，将得出的两项结果进行了比较，初步得出相对适合的同步控制方式。第四章利用MATLAB提供的SIMULINK和FUZZY工具箱设计了自适应模糊 PID控制器，研究了它对旋切机在实际工业生产过程中具有的非线性、时变等不确定性干扰的控制性能。第五章是实验验证，利用力士乐液压试验台相关设备搭建了试验台，检测了不 同控制方式下的同步误差。
【关键词】：无卡轴旋切机 液压速度控制系统 仿真 同步 自适应模糊PID AMESIM
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究的现状11-13
• 1.2.1 国外研究的成果及现状11-12
• 1.2.2 国内研究的成果及现状12-13
• 1.3 无卡轴旋切机的工作过程和主要问题13-15
• 1.3.1 无卡轴旋切机的工作过程13-14
• 1.3.2 无卡轴旋切机的主要问题14-15
• 1.4 液压同步控制技术及模糊控制技术15-16
• 1.4.1 液压同步控制技术15-16
• 1.4.2 模糊控制技术16
• 1.5 主要研究内容及方法16-18
• 第2章 伺服阀控与比例阀控速度系统建模及仿真比较18-37
• 2.1 引言18
• 2.2 旋切机刀具运动情况分析18-22
• 2.3 伺服阀控与比例阀控系统的数学模型22-29
• 2.3.1 伺服阀控非对称缸系统的数学模型23-27
• 2.3.2 比例阀控非对称缸系统的数学模型27-29
• 2.4 伺服阀控与比例阀控系统的动态仿真与分析29-36
• 2.4.1 时域分析29-30
• 2.4.2 频域分析30-33
• 2.4.3 传统PID校正33-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 无卡轴旋切机双缸同步控制方案研究37-54
• 3.1 引言37
• 3.2 建立仿真模型37-40
• 3.3 开环控制方式40-43
• 3.4 闭环控制方式43-52
• 3.4.1 闭环主从控制方式43-46
• 3.4.2 闭环等同控制方式46-49
• 3.4.3 闭环差值等同控制方式49-52
• 3.5 本章小结52-54
• 第4章 自适应模糊PID控制研究54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 参数模糊自整定PID控制器的设计54-61
• 4.2.1 控制器的原理54-56
• 4.2.2 控制器的结构设计56-57
• 4.2.3 模糊自整定控制规则的确定和模糊推理57-60
• 4.2.4 确定模糊控制器论域及比例因子60-61
• 4.3 系统的仿真研究61-66
• 4.3.1 建立仿真模型61-64
• 4.3.2 单通道仿真结果分析64
• 4.3.3 同步系统仿真结果分析64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 无卡轴旋切机双缸同步控制方案实验研究67-71
• 5.1 实验方案67-69
• 5.1.1 实验目的67-68
• 5.1.2 实验设备68-69
• 5.2 实验结果及分析69-71
• 5.2.1 实验结果69-71
• 结论71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77-78
• 作者简介78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 齐英杰;胡万义;康建营;胡万明;;用科学发展观展望我国人造板机械制造行业的发展趋势[J];中国人造板;2006年10期

2 丁炳寅;王天佑;陈坤霖;;从百废待兴到成就辉煌——中国人造板机械制造技术进步60年盘点[J];中国人造板;2009年11期

3 王硕;;影响未来中国胶合板行业之关键词浅析[J];中国人造板;2010年09期

4 孙元华;;基于MATLAB的电液比例模糊PID控制研究[J];电气自动化;2010年03期

5 刘忠伟;刘少军;黄明辉;;巨型模锻液压机同步控制系统控制性能影响因素研究[J];锻压技术;2010年05期

6 李健;王冬青;王丽美;;模糊PID控制器设计及MATLAB仿真[J];工业控制计算机;2011年05期

7 董刚;杜京义;贾涛;区新华;;液压比例伺服系统中死区的控制[J];机床与液压;2008年11期

8 朱银法;陈冰冰;安磊;;电液比例位置控制系统的自整定模糊PID控制研究[J];机床与液压;2010年08期

9 鲁霞;胡国清;;无卡轴旋切机液压系统的设计与控制系统稳定性验证[J];机床与液压;2011年20期

10 厉超;;基于FUZZY-PID的新型数字液压同步控制研究[J];机械工程师;2010年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李庆春;新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D];中南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张涛;数控旋切机典型件三维造型设计及有限元分析[D];河北工业大学;2011年

2 刘伟奇;阀控非对称缸电液位置伺服系统控制的研究[D];北京交通大学;2009年

  本文关键词：无卡轴旋切机液压控制系统设计与仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296227