Simulation research on control algorithm of differential pressure casting process

To improve the precision of the filling pressure curve of differential pressure casting controlled with PID controller,the model of differential pressure casting process is established and two pressure-difference control systems using PID algorithm and Dahlin algorithm are separately designed in MATLAB. The scheduled pressure curves controlled with PID algorithm and Dahlin algorithm,respectively,are comparatively simulated in MATLAB. The simulated pressure curves obtained show that the control precision with Dahlin algorithm is higher than that with PID algorithm in the differential pressure casting process,and it was further verified by production practice.

Design of the pressure regulation algorithm for active braking in vehicle ACC system

To develop the pressure control algorithm for active braking of adaptive cruise control（ACC） system,a test bench with real parts of the tested vehicle is built.With the dynamic analysis of the active braking actuators,it is demonstrated that different duty of pulse-width modulation（PWM） signals could control the pressure changing rate of the wheel cylinder.To obtain that signal,a modified proportional-integral-differential（PID） control algorithm is developed using the variable parameter method,the control value reset method,the dead zone method and the integral saturation method.Experimental results show that the delay and overshoot of the pressure response could be reduced considerably using the modified PID algorithm compared with the conventional one.The proposed pressure control algorithm could be used for the further development of the ACC＇s controller.

液压机械式压差伺服系统的差分进化H_(∞)优化设计方法

针对液压机械式压差伺服系统正向设计的难点,提出压差伺服系统的差分进化H∞优化设计方法。通过建立状态空间模型,并设计差分进化H_∞频域优化指标,提出一种压差伺服系统的动态设计方法;在此基础上,完成了压差伺服系统镇定、伺服控制规律的优化设计,并进行系统级仿真。仿真结果表明,压差伺服系统稳态特性满足0.92±0.01 MPa,静态误差小于1%,动态调节时间小于0.01 s,超调量小于10%,相角裕度大于70°,20 Hz正弦波动输入信号的干扰下具有鲁棒抗干扰性能。

Al-Si合金大型薄壁铸件抗变形工艺研究

使用Novacast软件模拟了铸件充型和凝固过程,采用3DP砂型打印机生产砂芯,在差压设备炉中进行熔炼浇注。由于舱体内部无凸台及环筋,在铸造及热处理过程中容易发生热变形,针对该问题修改工艺方案,在舱体外表面增加防变形环,防止铸件整体发生扭曲,对铸件增加防变形环状态进行模拟仿真,确保铸件内部质量符合要求,增加防变形工装后,内腔尺寸变形量控制在±0.5 mm,铸件尺寸得到保证,解决了该大型薄壁铝硅合金铸件铸造及热处理变形问题。

某铝合金转向节差压铸造冷却工艺参数的优化

为了提高差压铸造的铸件性能,以A356铝合金转向节为研究对象,以凝固时间、二次枝晶臂间距和孔隙率为优化指标,通过数值模拟与优化算法的结合对冷却参数进行优化。首先通过分析确定不同管路冷却开启时间作为优化变量;然后基于正交试验安排进行数值模拟,得到支撑向量机回归算法(SVR)的训练样本,确定优化变量与三个优化指标之间的映射关系,通过鱼群算法寻找最优组合参数。最后对得到的最优组合参数进行数值模拟验证。结果表明模拟结果与预测结果基本吻合。在最优冷却参数组合下,凝固时间由208.2 s减小为175.6 s,二次枝晶臂间距由47.25μm变为44.18μm,孔隙率由12.79%减小为0.923%。

差压铸造及其液面加压控制系统

介绍差压铸造的原理 ,分析该原理的优点和存在的问题 ,并回顾差压铸造液面加压控制系统的发展 ,最后指出差压铸造对于复杂薄壁铸件的生产有着明显的优势 ,并提出液面加压控制系统的发展趋势。

差压铸造过程的参数自调整模糊控制

介绍了模糊控制在差压铸造液面加压系统中的应用。仿真结果表明，与常规的ＰＩＤ控制相比，参数自调整模糊控制响应快，超调量小，适宜在差压铸造中应用。

基于神经网络算法的铝合金差压铸造工艺优化研究

以11个差压铸造工艺参数作为输入层参数,以抗拉强度作为输出层参数,构建了11×55×5×1四层结构的铝合金差压铸造工艺优化神经网络模型。结果表明,神经网络模型的平均相对训练误差2.8%,平均相对预测误差为2.9%,模型具有较强的预测能力和较佳的预测精度。

基于模糊PID控制的真空差压铸造工艺优化研究

为了提高真空差压铸造过程中压力的控制精度,本文研究了基于模糊PID控制的反重力真空差压铸造工艺优化。首先,对真空差压铸造工艺进行分析,确定优化对象;然后,设计以STM32为核心的硬件控制系统,对铸造过程中压力值进行实时采集;最后,将模糊PID控制算法耦合到控制系统中,以实现对铸造过程中压力值的精确控制,从而实现对真空差压铸造工艺的优化。

差压铸造设备计算机自动控制系统设计

为了提高差压铸造设备控制的稳定性与可靠性,运用计算机自动控制技术与PLC技术设计了一种差压铸造设备自动控制系统。并对系统的组成进行了分析,给出了系统的设计方案与控制实现方法,系统实现了差压铸造过程中各工序的自动化控制。实践证明,应用该系统有效地提高了差压铸造设备运行的稳定性,对于提高铸件质量和生产效益有重要的意义。

基于熵权与响应面模型的DPVC工艺多目标优化

为解决真空差压注型成形工艺参数优化问题,提出基于熵值权重法、响应面模型及多种群的改进遗传算法的真空差压注型工艺参数优化方法。采用正交试验设计和数值模拟方法获取试验样本数据,引入熵值权重法,从数理角度确定各项质量指标对产品综合质量的影响权重;结合中心复合实验设计和响应面模型,建立真空差压注型产品的综合质量评价模型;针对传统遗传算法的不足,提出一种基于多种群的改进遗传算法,从而完成对产品综合质量评价模型的优化求解;在自主开发的差压式数字控制V500-ND原型机上,通过对某摩托车前车灯灯罩的工艺参数优化实验,验证了所提方法的有效性,为真空差压注型成形工艺过程的制定提供了一种可行的工艺优化方法。

基于差分算法的间歇大流量气动系统优化控制

针对间歇大流量用气设备在开启和关闭的瞬间气动系统管网支路压力会产生较大的波动,严重影响供气质量的问题,提出了一种利用管网支路压力的差分算法来识别间歇性大流量用气设备的方法,通过检测管网支路压力信号并计算其平均变化率来判断支路压力平均变化率是否出现突变,进而识别间歇性大流量设备的开启与关闭;接着,搭建了空压机群气动管网测试试验台,验证该识别方法的可行性;最后,利用差分算法,对空气压缩机群的传统压力控制策略进行了整体优化。试验结果表明:(1)该算法能够快速准确地识别间歇性大流量用气设备,备用空压机的启闭响应时间减小60 s以上;(2)优化后的空压机群控制方法的压力波动范围更小,主管路压力波动范围减小了80%。

基于PLC的负压铸造工艺智能控制系统设计

传统负压铸造中的负压控制主要依靠人的经验及设备运行状态,其控制精度及智能化较低。对汽车车桥支撑板负压铸造工艺进行了分析,针对负压铸造系统运用PLC中的PID模糊算法对变频器的运行频率进行了精确控制,变频器控制真空泵驱动电机的转速得到了不同的负压值,实现对负压的实时控制、调整及监控。在实际生产中进行了应用。结果表明,负压智能控制稳定迅速,实时控制误差在0.5kPa以内,控制精度较高。该智能化控制系统高效、可靠,能为负压铸造及成型工艺的智能化生产提供参考。

差压铸造控制系统的研究

采用高响应数字化气动元件组合式数字阀,研制开发差压铸造液面加压控制系统,研究系统控制算法及控制精度影响因素。结果表明:采用PCM控制算法控制数字阀的开度及开启时间提高了系统的响应速度和控制精度,在生产中有效提高了铝合金性能。

单片机控制的薄壁铝合金真空差压铸造设备压力控制系统研究

在薄壁铝合金真空差压铸造过程中，充型压力的准确控制有助于提高铝合金铸件的品质。本文通过对薄壁铝合金真空差压铸造设备的结构和充型工艺进行分析，明确充型压力控制求。采用单片机为控制器，设计铸造设备结构和控制系统平台，通过粒子群算法对PID算法进行改进，将改进的PID算法作为软件控制核心，设计了压力控制系统的控制软件。最后，通过实验仿真，对所设计充型压力控制系统的合理性和有效性进行了验证测试。

基于模糊控制论的压铸浇注系统工艺参数设计新方法

运用模糊控制论方法来预测压铸浇注系统的基本工艺参数充填时间和内浇口速度，并结合压铸流体动力学理论，给出设计浇注系统的全部工艺参数。

Simth预估器在差压铸造控制中的应用

差压铸造设备由于密封不严等原因使得差压铸造过程中存在较大的滞后,从MATLAB仿真曲线可以看出,采用常规PID控制器构成的控制系统,使得差压铸造过程中的被控对象产生明显超调,很难获得满意的控制性能。为了提高差压铸造控制系统的控制精度,采用Smith预估器对常规PID控制器进行了修正,仿真曲线表明,使用修正后的控制器构成的控制系统,能显著降低被控对象的超调量,明显提高控制系统的控制效果。因此,Smith预估器可有效解决差压铸造控制系统的滞后性,提高系统的控制精度。

基于模糊自适应PID的真空调压铸造智能控制系统

针对所设计的真空调压铸造系统,设计了一种模糊自适应PID整定控制算法。它能对真空铸造过程中的充型、升压、保压3个工艺段进行智能控制,并根据外界条件的变化自动修正PID的控制参数。举例介绍了充型阶段模糊控制器各参数的隶属函数和控制规则,分析了仿真和实验结果。

改进PID算法控制下的低压铸造液面加压控制系统设计

通过对低压铸造工艺及液面加压要求进行分析,提出了改进PID算法控制下的低压铸造液面加压控制系统设计的研究。根据低压铸造液面加压控制的要求对液面加压控制系统进行了总体方案的设计,在硬件上采用PIC16F737处理器作为主控器,GB-3000A型传感器进行液面压力采集,在软件上采用粒子群算法对PID算法进行改进,并以此改进的PID算法作为软件核心。最后,对设计的低压铸造液面加压控制系统进行了仿真实验分析,结果表明,所设计的液面加压控制系统能对低压铸造液面加压过程的压力值进行实时精确的控制。

改进免疫PID核电站稳压器控制系统仿真研究

压水堆核电站稳压器的主要作用是保证压水堆核电站一回路的压力在设定值附近变化。由于压水堆核电站稳压器压力和水位的模型具有参数经常随时间变化以及非线性、大迟延的特点,对其采用PID控制经常会出现调节时间较长,控制系统不够稳定等问题。为解决上述问题,设计一种改进免疫PID控制器来控制稳压器中的压力和水位,并通过差分进化算法及相关工程整定方法来优化控制器的参数。通过matlab的仿真结果表明:这种改进型免疫PID控制器在衰减率、超调量、调节时间这些质量指标上都明显优于常规PID以及常规免疫PID控制算法,可以提高稳压器的控制水平,保证压水堆核电站的安全、经济运行。