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提高液压仿形刀架控制性能的研究

作 者: 齐宽宽
导 师: 苏东海
学 校: 沈阳工业大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 液压仿形刀架 结构参数 控制性能 动静态特性 计算机仿真
分类号: TH137
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 26次
引 用: 0次
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内容摘要


液压仿形刀架因其结构简单、可靠性高、经济性好等优点广泛应用于非圆回转体类零件及各类模具的加工。液压仿形刀架是机液位置伺服控制系统的典型应用,由靠模和刀架两部分组成,刀架由滑阀和差动缸刚性连接而成。靠模通过与滑阀相连接的触头将外形变化传递给刀架,从而加工出所需零件。液压仿形技术很早就被我国引进,一直沿用至今,现有的液压仿形刀架的仿形速率低、加工精度差、切削力小且很难加工出截面复杂的零件,又因其结构特殊,滑阀与差动缸为一整体,加工成型后结构参数不可调节,控制性能也就不可调节。基于上述原因,对液压仿形刀架进行理论上的研究,为液压仿形刀架控制性能的提高提供一些理论依据是很有必要的。根据液压仿形刀架的工作特点,选用正开口双边滑阀与差动缸,将两者刚性连接,通过连杆形成反馈构成闭环控制系统。依据古典控制理论建立液压仿形刀架的数学模型,得出系统的传递函数,根据传递函数并结合一组实际参数对系统进行动静态特性分析及计算机仿真。通过动静态特性分析,了解结构参数对系统开环放大系数、固有频率、阻尼比以及系统刚度的影响,并由MATLAB软件中的Simulink仿真模块得出系统的仿真曲线,根据仿真曲线分析结构参数对系统控制性能的影响。通过选择合理的结构参数可以提高液压仿形刀架的控制性能,从而提高液压仿形刀架的仿形速率及加工精度。通过对液压仿形刀架的深入研究,可以为液压仿形刀架的设计及结构参数的设计提供理论依据,对液压仿形刀架控制性能的改善有一定指导意义。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 液压伺服控制技术的发展与应用  10-15
  1.2 液压仿形刀架的研究目的与意义  15-16
  1.3 课题的研究内容与方法  16-17
第二章液压仿形刀架原理  17-25
  2.1 机液伺服控制系统的工作原理  17-18
  2.2 液压仿形刀架的工作原理  18-19
  2.3 液压仿形刀架的方框图  19-20
  2.4 伺服阀及液压缸的选择  20-22
  2.5 正开口双边滑阀的静态特性  22-25
第三章液压仿形刀架的数学模型  25-32
  3.1 建立数学模型  25-27
  3.2 数学模型的简化  27-28
  3.3 系统方框图  28-30
  3.4 系统传递函数  30-32
第四章液压仿形刀架系统仿真及特性分析  32-49
  4.1 液压仿形刀架系统的参数分析  32-34
    4.1.1 系统开环放大系数K k  32-33
    4.1.2 液压固有频率ωh  33
    4.1.3 液压阻尼比ζh  33-34
    4.1.4 系统动态刚度FL X p  34
  4.2 液压仿形刀架系统的计算机仿真控制性能分析  34-40
    4.2.1 系统参数  34-36
    4.2.2 系统传递函数的确定  36
    4.2.3 系统的仿真  36-40
  4.3 系统稳定性分析  40-43
    4.3.1 开环传递函数的频率响应  41
    4.3.2 系统稳定的条件  41-43
  4.4 系统误差分析  43-46
    4.4.1 跟随误差  44-45
    4.4.2 负载误差  45-46
  4.5 结构参数对控制性能的影响  46-49
第五章结论  49-50
参考文献  50-52
在学研究成果  52-53
致谢  53

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 液压传动
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