自由锻造液压机控制策略

自由锻造液压机工作压力高、换向频繁,须要对大运动惯量部件进行平稳和精确控制,难度很大,现有控制方法无法很好地解决这一难题。通过研究自由锻造液压机工作特性,提出一种应用于自由锻造液压机的预测型多模式模糊控制策略。对液压机的不同区段分别进行模糊速度、位置和Bang-Bang控制,获得较高的快速性、平稳性和定位精度;使用预测算法,解决液压系统执行机构存在的动作滞后和惯性对控制特性与控制精度的影响。应用预测型多模式模糊控制策略,以减少液压机动作滞后的影响,使自由锻造液压机活动横梁的控制精度达到±1mm,最高锻造次数达到120次/min,系统的液压冲击和主机振动也得到有效控制。

基于GA的液压机多PID控制器参数优化

为了解决四通道独立负载口独立控制快锻液压机系统中多个PID控制器参数与不同工况的匹配问题,提高液压机在改变工况后的锻造精度,采用改进的GA(遗传算法)对多PID控制器参数进行整定,建立不同工况下参数调整数据库。首先,建立0.6 MN快锻液压机系统的机理模型,在此基础上,通过系统辨识方法得到其实际的数学模型。其次,针对不同锻造行程和锻造频率,利用改进遗传算法对多PID控制器参数进行优化。最后,基于0.6 MN快锻液压机实验平台对仿真结果进行实验验证。研究结果表明:通过遗传算法进行多PID控制器参数优化使快锻液压机系统在多个锻造频率和锻造行程下的锻造精度达到了±1 mm,提高快锻液压机对不同工况的适应性。

基于遗传算法优化的模糊PID在粉末液压机伺服系统的应用研究

CNC粉末冶金液压机电液伺服系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果。运用模糊PID控制实现对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力。为了进一步提高模糊PID控制器的控制性能,采用遗传算法对模糊PID控制器的初始PID参数和比例因子进行了优化。仿真结果表明:基于遗传算法优化的模糊PID控制器在CNC粉末冶金液压机电液伺服系统的控制中具有良好的自适应性、鲁棒性和稳定性。

锻造液压机双缸同步控制系统研究

针对锻造液压机双缸同步系统控制精度不足的问题,提出了一种采用误差反馈的同步控制结构。在建立同步控制系统数学模型基础上,对传统的串联型和并联型同步控制结构进行改进,并利用遗传算法对系统中PID控制器参数进行优化分析。最后将该控制结构仿真结果与串联型、并联型控制结构仿真结果进行对比,研究结果表明:在最大同步误差、达到稳态同步误差的调整时间等方面,采用误差反馈的同步控制结构均优于传统的串联型、并联型控制结构,能够满足锻造液压机同步控制性能要求。

基于PFC-(PID-H_∞)300MN模锻水压机动梁速度跟踪控制

提出基于PFC-(PID-H∞)的双闭环串级速度跟踪控制策略,内环为基于PID-H∞串级控制的凸轮转角控制环,外环为基于预测函数控制器的动梁速度控制环。将内控制环及后续水路系统看作PFC的广义被控对象,将广义被控对象简化为一阶加纯滞后对象,作为PFC的预测模型,设计水压机动梁速度跟踪控制系统,从模型失配、外加干扰2个方面对控制系统进行仿真。仿真和试验结果表明:该控制系统稳态精度、动态品质、跟踪性能和鲁棒性好,在不同载荷下,动梁速度控制精度为0.26～1.35mm/s。

基于灰色预测的22MN快速锻压机的智能集成控制系统

针对快锻造液压机具有高压、大流量、大运动惯量等特点,提出一种基于灰色预测的智能集成控制算法。采用灰色预测对压机超程进行预测,方便后续选择控制;然后压机根据预测结果选择不同的控制器,以实现液压机精度控制和速度控制。实际运行结果表明,该控制策略能够有效克服压机动作滞后引起的超调问题,具有快速性和准确性。

基于SVM模型的快速锻压机智能控制算法

快锻液压机由于动梁速度高,主控阀组必须进行频繁、快速的动作切换,容易引起剧烈的液压冲击和机械振动,影响压机的运行精度。基于此,本文将智能建模以及先进控制技术相结合,研究一种基于SVM模型的快速锻压机智能液压控制系统。首先,利用SVM超程预测模型估计出超程量,并通过该超程量对动梁实际位置偏差进行补偿,然后,专家控制器以此为依据判断动梁与给定位置的接近程度,从而切换选择不同的控制器,保证了大惯量运动部件进行平稳、无冲击振动和准确的位置控制;运行结果表明了该方法的有效性。

基于FCS和多模式预测控制的25MN快锻液压机组控制系统研究

介绍了25MN快锻液压机组的组成及其工作原理,针对快锻液压机组的生产工艺要求,提出了由工业控制计算机和PLC组成的现场总线控制系统(FCS)网络结构;针对其控制上的快速性、平稳性和高精度的要求,设计了一种多模式预测控制系统,实现了其活动横梁平稳、无冲击和准确的位置控制。

MSP430控制的等温锻造液压机温度控制系统设计

通过对等温锻造过程中加热工艺的分析,设计温度控制系统的整体架构,设计硬件电路,采用模糊PID算法对采集的温度信号进行快速处理,完成温度控制系统的设计。仿真实验结果表明,设计的等温锻造液压机温度控制系统可以实现温度的准确控制,且控制过程中波动较小,调控速度较快。

缸动式快锻液压机的性能分析

分析了缸动式快锻压机的整机构造、结构型式、机架受力,论述了缸动式快锻压机的性能特点、发展前景,提出缸动式快速锻造液压机是替代蒸-空气锻锤的最佳选择,将成为小型快锻压机的发展方向。

巨型模锻液压机同步系统的模糊PID控制研究

巨型模锻液压机同步系统性能的好坏直接决定锻件的加工质量。由于存在摩擦、复杂偏心载荷以及时变的液压参数等影响,建立精确的同步系统数学模型非常困难,因此给模锻同步系统的高精度控制带来了严峻的挑战。针对这一问题,借助AMESim与Simulink软件,搭建同步系统的联合仿真平台;提出算法简便、自适应性较强且易于实现的模糊PID控制方法;最后,进行不同工况中多种载荷作用下的一系列计算机仿真。仿真结果表明:模糊PID控制能够达到同步系统的控制精度要求,且控制效果比传统PID控制效果好。

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。