基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究

针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。

单机架可逆轧机加减速厚度控制补偿的应用

文章主要以中冶新材单机架可逆轧机为列,在传统厚度控制原理基础上,提出带钢头尾在加减速轧制过程中厚度控制补偿的方法,减少头尾厚度不达标量,提高成材率。

传动带成型机张力控制系统的优化设计

通过对传动带成型机张力控制系统的控制方案进行比较与分析,优化设计了以单片机为核心、以磁粉制动器为执行元件的恒张力控制系统。该张力控制系统采用智能调节,能进行参数修改、调节变频器加减速曲线及时间常数,可防止卷绕物拉断,具有在线监视、通讯功能,系统操作方便、直观,排线间距控制精度较高,能大幅度提高传动带成品率,具有推广应用价值。

五轴联动加减速控制软件研究

五轴五联动数控机床主要应用于自由曲面的加工。但五轴联动所涉及的加减速就目前所见资料而言 ,未能得到很好解决。本文重点分析了刀轴有两个旋转自由度 (如B、C)的五轴联动的加减速问题。结果表明经研制的加减速模块在南京四开电子企业有限公司的五轴五联动数控机床上得到较好应用。

基于S曲线加减速的石油钻机钻速自动控制方法

针对传统钻速控制方法存在的工作效率和控制精度低、控制时间长的问题,设计一种基于S曲线加减速的石油钻机钻速自动控制方法。通过负荷辛普森求解公式计算石油钻机钻速的曲线长度,将最大轮廓误差以及最大向心加速度设定为约束条件,对石油钻机钻速进行规划。使用S曲线加减速方法对石油钻机启动输入信号进行二次规划以有效抑制系统扭振,再通过粒子群优化算法对S曲线中的参数进行优化,获取最小程度激发残余振荡的S曲线,实现对石油钻机钻速的自动控制。仿真结果表明:该方法能够有效提升控制效率和控制精度,同时还能有效减少自动控制时间。

双机架可逆冷连轧机加速过程厚度补偿策略

厚度精度是衡量板带材产品质量的主要指标之一,加减速过程是可逆轧机厚度控制的关键环节。为了研究双机架可逆冷连轧机组加减速过程中的轧制特性,以制定相应的补偿策略,利用动态连轧理论开发了机组的动态特性仿真程序,分析了加速过程中带材厚度和张力的变化规律,建立了加速过程中同时考虑摩擦系数和油膜厚度的全辊缝补偿模型。研究结果表明:采用所建立的补偿策略后,加速过程中的厚度精度已满足生产要求,张力减小量也大大降低。研究结果可为该类轧机加减速过程的控制提供有益参考。

基于电机转速波动补偿的电动车防抖控制设计

针对常用的纯电动乘用车加减速过程中存在的冲击抖动问题,以某款纯电动乘用车为研究对象,分析了其加减速过程中存在的冲击抖动的原因以及电机扭矩关系,提出了基于电机转速波动补偿的电动车防抖控制设计方法。在此基础上,建立了纯电动乘用车防抖控制模型,运用MATLAB/Simulink对纯电动乘用车加减速过程中存在的冲击抖动问题进行了转速跟踪和滤波,并进行扭矩补偿控制,得到了补偿后的扭矩控制,获取了给定工况下的纯电动乘用车防抖控制转速滤波和扭矩补偿相关参数。结果表明:通过对转速滤波和扭矩补偿在满足纯电动乘用车动力性要求的基础上,能有效地降低抖动的程度进而提高舒适性。

数控凸轮轴磨床工件旋转轴转速优化方法

根据恒磨除率原理,建立了凸轮轴磨削数学模型。通过对凸轮轴数学模型的分析以及系统驱动能力的限制,确定了工件转速非圆段的降速比与砂轮水平进给的最大速度、最大加速度、最大加加速度。提出砂轮进给正、反向同步加减速的控制方法,动态地求解正反向插补会合点同时达到最大进给速度,实现凸轮旋转的最优速度插补。将上述算法进行编程与仿真,并运用到YTMK-CNC8336-16数控凸轮轴磨床加工中。试验结果表明:采用该方法磨削的凸轮轴升程误差可控制在?0.015 mm以内,工件表面粗糙度达到Ra0.25μm,非圆磨削段加工效率提高了30%,实现了凸轮轴的精密高效磨削加工。

半闭环伺服系统间隙补偿方法研究

本文针对数控机床半闭环直线进给伺服系统存在传动间隙,严重影响机床精度的问题,提出基于速度前馈控制的间隙补偿方法,控制伺服电机通过先加速后减速的运动过程补偿传动间隙。建立传动间隙模型,测量传动间隙,计算间隙补偿运动过程的参数,并以之作为间隙补偿值;采用反推法,根据伺服系统前向传递函数推导出速度前馈控制函数,保证间隙补偿值无延时、无差别复现到伺服系统输出端,补偿传动间隙。最后通过仿真分析,验证了基于速度前馈控制的间隙补偿方法的有效性。

数控机床XY工作台插补中滤波技术

在插补过程中,程序段与程序段之间在衔接处的转向,导致在程序段衔接处产生加速度突变,容易引起机床震动,为平滑加速度,对各轴速度进行低通滤波,对各轴速度进行低通滤波即是对各轴的速度曲线进行平滑,从而消除加速度突变,使得机床运行平稳。基于数控机床XY工作台进行研究,采用有限脉冲响应(FIR)数字滤波器进行轴滤波,证明了对轴位置点滤波卷积运算,即是对速度进行滤波,并且对滤波产生的轮廓误差进行分析,并且结合实际数控机床加工情况,对滤波后产生的进给量过小问题进行分析并做补偿处理。该方法应用于数控激光切割系统,结果证明该方案能改善系统性能,提升系统加工的平稳度。

平整机自动化控制系统的设计与应用

本文作者探讨了平整机自动化系统设计、硬件配置及软件开发等各方面,把可靠性和先进性摆在第一位,同时兼顾经济性和可扩展性。

1150mm可逆冷轧机液压自动控制系统

介绍1150mm单机架冷轧机自动控制系统的硬件配置、软件配置和传感器配置,说明液压自动控制系统的位置闭环控制原理和压力闭环控制原理,重点阐述厚度控制系统中的前馈AGC、监控AGC、流量AGC和加减速厚度补偿。现场实际应用表明:成品相对厚度精度优于±1%,超差长度大大缩短,满足了实际生产的要求。

基于改进复合三角函数的伺服压力机轨迹规划研究

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。

涡扇发动机加减速控制规律设计的功率提取法

为了简单、快速和准确地设计双轴涡扇发动机加、减速控制规律,提出了一种加、减速控制规律设计的新方法——功率提取法:在发动机稳态特性计算模型的基础上,分别从高、低压转子提取额外功率,使得高压压气机工作点(线)沿等换算转速线移动,并保证低压转子转速满足预定的要求,在同时考虑风扇和压气机喘振裕度限制、涡轮进口总温限制以及燃烧室熄火边界的条件下,利用适当的描述形式,可以快速而准确地获得最优双轴涡扇发动机加、减速控制规律.对某型涡扇发动机加速控制规律的改进设计结果表明,提出的加、减速控制规律的设计方法具有直观、快速、准确而有效的优点.

三垦变频器在高速伸线机上的应用

高速细线伸线机在其整个工作过程中,其工艺要求主要是为了保持张力恒定的收卷。尤其在高速运行及重盘收卷时,对变频器的加减速同步控制及减速停车时由于收卷轮的惯性的控制要求较高。

光整机速度补偿分析与优化

延伸率和张力作为光整机控制的两个关键参数,其实现过程都是通过补偿光整机轧辊及张力辊的转速来完成的。针对某冷轧厂镀锌线四辊光整机,在进行控制模式切换时存在的速度补偿不合理导致的薄规格带钢频繁断带问题,研究了延伸率和张力的速度补偿在程序中的具体实现过程,分析了断带产生的原因,提出了具体的优化措施,措施实施后效果良好,非稳态下延伸率及张力控制明显平稳,未再发生断带,保证了生产的稳定运行,对其他产线解决此类问题具有一定的指导意义。

单机架二十可逆冷轧机AGC系统前馈控制的应用研究

单机架二十辊可逆冷轧机的AGC控制系统中包括前馈、反馈、秒流量以及加减速厚度补偿等环节,前馈环节是AGC控制系统重要组成部分,可以有效抑制来料厚度偏差对出口带材厚度公差的影响,前馈控制参数调整得当可以大大提高成品带材的精度。

2015年全国研究生数学建模竞赛E题

数控加工刀具运动的优化控制 数控加工技术正朝着高速高效高精度方向发展，高速加工要求机床各运动轴都能够在极短的时间内达到高速运行状态并实现高速准停，研究开发数控加工刀具运动满足高速、高精度要求的、有效柔性加减速控制方法，已成为现代高性能数控系统研究的重点。