Ricerca sull'azionamento idraulico della trave e sul sistema di controllo della posizione della forgiatura di grandi stampi

Stampo grande di alta precisioneforgiaturaè una parte fondamentale nella produzione di aeromobili e nella produzione dell'industria aerospaziale. La pressa idraulica per forgiatura di precisione pesante è l'attrezzatura chiave per garantire la qualità di queste parti forgiate. La precisione dell'azionamento del raggio mobile e del sistema di controllo della posizione determina direttamente la qualità dei pezzi forgiati. La grande pressa idraulica per forgiatura ha le caratteristiche di alta pressione, grande flusso, azionamento parallelo multipunto e grande inerzia. Il sistema causerà oscillazioni di overshoot e forti impatti nel movimento rapido di grande inerzia e grande corsa e ridurrà la precisione dinamica e la stabilità del movimento. Al fine di ottenere un controllo della posizione ad alta precisione e migliorare la capacità di lavoro complessiva delle apparecchiature, questo documento considera l'azionamento del raggio mobile e il sistema di controllo della posizione come oggetto di ricerca e ne studia il meccanismo di controllo, lo schema di controllo generale e la strategia di controllo. I principali contenuti di ricerca di questo lavoro sono i seguenti:

(1) Analizzare lo status quo e lo sviluppo della tecnologia di controllo della pressa idraulica nazionale ed estera e della ricerca sui sistemi di controllo e presentare il piano generale di azionamento del raggio mobile e controllo della posizione. L'intero sistema è composto da tre parti: sistema idraulico di azionamento, sistema di rilevamento della posizione e sistema di controllo elettrico. Sulla base della tecnologia bus, vengono costruiti il ​​sistema di controllo della posizione del raggio di manovra calcolatore distribuito a due stadi e il sistema di monitoraggio del computer superiore.

(2) Prendendo come oggetto il sistema di azionamento idraulico e il raggio mobile della pressa idraulica per forgiatura, il modello matematico viene analizzato e studiato. Considerando i fattori di influenza della compressibilità del fluido, della resistenza viscosa, delle perdite e così via, è stato stabilito il modello dinamico del sistema di guida del raggio mobile. Il diagramma a blocchi del modello matematico del sistema è stato ottenuto con il metodo della funzione di trasferimento e sono stati determinati i parametri del modello del sistema. Analizzando l'influenza di tre parametri del controller PID sulle prestazioni statiche e dinamiche del sistema e la teoria del controllo fuzzy, viene progettato il controller PID adattivo fuzzy e viene studiato con enfasi il metodo della sua realizzazione. Il toolbox di logica fuzzy in MATLAB e simulink vengono utilizzati per confrontare e analizzare il controllo PID e l'algoritmo di controllo PID adattivo fuzzy.

(3) La progettazione della piattaforma di controllo è completata e l'algoritmo di controllo intelligente PID adattivo fuzzy è realizzato dal PLC. La struttura topologica e il sistema di monitoraggio gerarchico multi-finestra del computer superiore sono progettati e sviluppati dal software di configurazione WinCC e viene realizzato il sistema di controllo della posizione del raggio di manovra idraulico di forgiatura.

(4) È stata completata la messa in servizio della piattaforma di prova della pressa idraulica di forgiatura. Confrontare e analizzare l'effetto di controllo di diverse strategie di controllo nelle stesse condizioni di lavoro e la stessa strategia di controllo in diverse condizioni di lavoro. La ricerca mostra che il sistema adotta un controller PID adattivo sfocato, che ha una velocità di risposta rapida e un'elevata precisione del controllo della posizione, che è ovviamente superiore al controller PID. L'effetto di controllo del raggio in movimento a bassa velocità è migliore di quello ad alta velocità e la precisione del controllo della posizione del raggio in movimento è 0,1-0. 2mm.

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