80MN鍛造液壓機同步控制方法的研究.pdf

1、隨著航空航天技術和汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，我國對鍛造精度高、速度快、自動化水平高的大噸位鍛造液壓機的需求越來越多。由于當前大噸位的鍛造液壓機的工作原理都是通過多缸驅動同一滑塊壓制坯料變形而獲得鍛件，所以在控制系統(tǒng)設計過程中必然面臨多液壓缸同步、耦合的問題。近些年來，多智能體的協(xié)調控制問題的研究受到重視，為解決多液壓缸同步問題提供了新思路。本文采用反步遞推的方法設計了壓力閉環(huán)作為內環(huán)，引入了具有雙積分動態(tài)特性的多智能體的協(xié)調控制算法并改進后作

2、為外環(huán)--同步閉環(huán)，共同構成了雙閉環(huán)控制回路，完成了同步控制系統(tǒng)的設計并應用到了實際控制系統(tǒng)中。
　　 80MN鍛造液壓機液壓系統(tǒng)設計中采用四缸獨立供油的方式，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、四缸驅動力的耦合等，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。其次建立了四缸驅動力耦合條件下的滑塊運動模型。最后將四缸液壓系統(tǒng)模型與滑塊運動模型融

3、合建立了鍛造液壓機數學型，并進行了分析驗證。
　　 針對80MN鍛造液壓機數學模型的特點，本文設計了內環(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。設計壓力閉環(huán)的目的是利用副回路實現液壓缸驅動力的快速調節(jié)，克服比例閥非線性因素的影響。基于所建立的單缸模型，本文構造了系統(tǒng)的李雅普諾夫函數，采用反向遞推方式求解非線性控制律，保持該函數導數負定，進而保證系統(tǒng)穩(wěn)定。為了補償模型參數的不確定性，采用了基于李雅普諾夫函數的參數自適應法估計系

4、統(tǒng)結構參數。在分析出滑塊運動模型具有雙積分特點的情況下，本文引入了多智能體協(xié)調控制算法?？紤]到同步偏差精度的要求，對協(xié)調控制算法改進后作為外環(huán)同步閉環(huán)。
　　 為了驗證所設計的同步控制系統(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。仿真結果表明，在偏載力大小一定的情況下，鍛造液壓機模型具有較好的同步性能，并且對于模型參數的變化具有較強的自適應能力。
　　 在實際項目實施中，同