基于中值滤波算法的等温锻造液压机调速设计

等温锻造液压机工作速度范围要求为0.002mm/s~0.5mm/s,如果用于速度闭环控制的滑块实际工作速度,出现误差或受到外部干扰时,会对等温锻造速度闭环控制造成影响,导致等温锻造控制速度精度和稳定较差。本文给出了利用中值滤波算法对外部干扰信号滤波,实现了对等温锻造液压机超低速的调速控制。并在工控机上通过WinCC组态软件采集、记录速度压制曲线,该控制系统满足了用户的特定需求。     

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。     

等温锻造液压机的四角调平控制系统

介绍了等温锻造液压机在等温锻造时的一种四角调平控制方案,通过现场等温锻造验证,表明该设计方案在等温锻造的四角调平控制中是行之有效的。     

液压机用于超塑性和等温锻造控制模式

分析了液压机用于超塑性和等温锻造时，在恒应变速率和恒速两种控制模式下，活动横梁速度和应变速率的关系；提出了变应变速率控制模式，以提高锻造生产率；讨论了变应变速率模式液压机载荷和超塑性锻造影响参数的关系。     

液压机用于超塑性和等温锻造控制模式

分析了液压机用于超塑性和等温锻造时，在恒应变速率和恒速两种控制模式下，活动模梁速度和应变速率的关系；提出了变应变速率控制模式，以提高铸造生产率，讨论了变应变速率模式液压机载荷和超塑性影响参数的关系。     

安全控制在锻造压机上的应用

锻造压机具有液压动力系统传动平稳可靠,速度、行程与温度等参数控制精度高,在有效工作行程内锻造频次高等优点．在不同材质的锻件成形中得到广泛的应用。近年来快速锻造液压机和自由锻造液压机得到快速发展．因此,对液压和电气的自动化控制水平也提出了更高的要求。     

基于ANSYS的80MN等温锻造液压机有限元分析

80MN等温锻造液压机是根据用户专有的工艺需求而设计的专用液压机,属于重型锻造装备。根据技术协议,要求设计出三维模型,然后采用三维软件SolidWorks对80MN等温锻造液压机进行建模,并利用有限元分析软件ANSYS分析优化液压机的机身结构,合理优化了结构布局和材料的利用率,为公称力在60MN～100MN范围间的等温锻造液压机的快速设计提供了参考和借鉴。     

基于任务坐标系的液压机四角调平控制

针对液压机滑块的四角调平电液系统,提出了一种基于空间任务坐标系的控制方法。分析滑块与调平缸的运动关系与空间位置关系,从而建立坐标转换矩阵,将液压机滑块四角的直线位移坐标转换为滑块中心位移与倾角组成的任务坐标,在任务坐标空间内设计了基于调平力偏置非线性前馈补偿的滑块跟踪运动PID控制器,并且直接针对滑块的倾角设计了调平PID控制器,针对不同控制目标的控制参数是独立调节、互不影响的。设计了基于调平力偏置的预加速过程,以缓解滑块与调平缸接触时的冲击。最后,在25000 kN玻璃钢液压机上对所提控制方法的有效性进行实验验证。实验中,调平缸分别定位于平面矩形的四角,矩形尺寸为3550 mm×2900 mm。实验结果表明:使用基于任务坐标系的四角调平控制方法后,液压机滑块绕坐标轴x、y的旋转倾角分别被控制在0.0032°和0.0045°以内,各调平缸的位移偏差不超过0.45 mm。     

80MN锻造液压机液压控制系统的研制

研制了具有等温锻功能的80 MN锻造液压机液压控制系统.针对能量损耗低和控制精度高的要求,采用了西门子S7-400 PLC与Trio控制器相结合的控制方案,PLC实现液压泵的控制、电液伺服阀的切换、工作台控制、加热与冷却系统控制、润滑系统控制及安全监测;Trio完成速度控制与平度控制的任务,获得了预期的控制结果.     

水平锻造液压机

介绍了由中国重型机械研究院设计的一种新型的水平锻造设备-水平锻造液压机,其由一台具有整体闭式框架的垂直液压机和一台组合框架的水平液压机有机组合而成,垂直压机用于夹紧坯料,水平压机用于实施水平锻造成形。夹紧力、夹紧行程和速度可以分别设定和控制,水平锻造力、水平锻造行程和速度可以分别设定和控制,因此,该设备能够满足多种工艺需求。新型水平锻造机投入生产后,使用情况良好。     

基于混合粒子群算法的注塑机电液伺服系统控制研究

注塑机电液伺服系统是一个时滞、非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了获取良好的控制效果,提出一种用混合粒子群算法优化PID控制器参数的方法,将模拟退火算法引入到粒子群算法中,能够更加快速、准确寻优出PID控制器最优参数。利用MATLAB仿真软件建立注塑机电液伺服系统控制模型,将混合粒子群算法与粒子群算法、遗传算法进行对比。仿真结果表明:利用混合粒子群算法优化的PID控制器收敛速度快、准确性高、鲁棒性强,明显提高了系统的控制性能。     

63MN锻造液压机控制系统的研制

开发了具有热模锻和等温锻功能的63 MN锻造液压机的控制系统.下位机采用西门子S7-300与trio控制器相结合的方案,由trio控制器实现微速及同步调平控制的核心算法,西门子PLC完成工作台、电液操作、动力系统、润滑系统以及安全系统的控制,上位机采用WinCC编程实现设备运行状态、参数设置、故障监控等功能.运行实践表明,该系统等温锻工作速度控制在0.02～0.5 mm·s~(-1),热模锻工作速度控制在0.50～10 mm·s~(-1),调平精度小于0.05mm·m~(-1).     

液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制

以闪光对焊机为研究对象,针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。建立液压伺服控制系统的数学模型,并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明:该控制器性能优于传统的PID控制器,具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。     

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。     

二轮平衡车的神经元控制算法及仿真

通过在MATLAB-Simulink-Simscape中搭建二轮平衡车的仿真物理模型和控制系统,直观、快速地验证控制算法的效果。使用神经元PID控制算法替代传统PID控制算法设计神经元PD平衡控制器、神经元PI速度控制器,并在此基础上组合成二轮平衡车的神经元PID控制系统。通过实验对比神经元PID控制算法与传统的PID控制算法的控制效果,验证了神经元PID控制算法具有更高的控制精度、更强的抗干扰能力、更快的响应速度,能及时适应模型的非线性变化。     

基于ASGSO的数控机床进给伺服系统分数阶控制

为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比传统控制器动态性能突出,能够对非线性环节进行更好的控制。利用ASGSO算法全局搜索能力,获得最优数控机床进给伺服系统分数阶PID控制器参数。建立数控机床进给伺服系统模型,分别采用PSO-FOPID、状态转移STA-FOPID、ASGSO-FOPID控制进给伺服系统进行对比。仿真和实验结果表明：提出的ASGSO-FOPID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、精度高等优点,该方法能够有效地提高数控机床的定位精度和加工精度。     

基于IGWO 的台车轮注油系统注油量控制方法研究

传统烧结机台车轮自动注油系统注油量控制存在控制精度低和鲁棒性差等问题，已经无法满足精确注油的需求。为改善注油性能，提出一种基于改进灰狼(IGWO)算法的烧结机台车轮注油量智能控制方法。利用MATLAB软件辨识注油量控制系统数学模型；搭建BP神经网络PID注油量控制系统；为了提高灰狼算法的收敛速度，引入非线性收敛因子和动态权重，设计IGWO算法实现对BP神经网络的最优初始值及阈值的寻优，输出最优PID控制参数；最后，在仿真环境下，将用IGWO算法优化前后的控制效果进行对比。结果表明：所设计的PID控制器超调小、控制精度高，能够实现注油量的智能控制，满足精确注油的需求。     

一种新型全液压矫直机多神经元PID伺服控制器设计与研究

针对当前普遍常用的BP神经网络算法的缺陷,即反传算法复杂,收敛速度慢,在解决一些复杂多变非线性及系统多耦合问题时,网络权值收敛局部极小点,导致网络训练失败,反传算法权值迭代出现畸形变化问题。虽然神经网络控制器在软件仿真中运行结果都能满足要求,但是在实际的现场工程应用中很难适应复杂工业现场所要求的控制快速性和及时性。针对以上缺陷,提出了一种新型的多神经元PID神经网络算法,其原理是通过简化PID神经元网络控制器,改善其权值初始化来达到新型多神经元PID控制器控制过程的快速性和响应的及时性,将其应用到全液压矫直机四缸伺服控制器。通过将传统神经元网络控制器和文中所研究的新型多神经元PID控制器位移响应曲线对比分析,该新型多神经元PID伺服控制器具有反传算法大为简化、收敛速度快、网络权值灵活性好、实时性等优点,为多神经元PID控制器的工程化应用提供了理论支持。     

伺服系统中PID控制器参数整定的研究

针对伺服系统中常用的比例-积分-微分(PID)控制器的参数手动整定不方便的问题,对机器学习算法和模糊控制进行研究,重点分析反向传播(BP)算法和模糊控制器的设计方法,提出一种基于机器学习和模糊控制的PID参数整定方法。利用BP神经网络的学习能力得到系统模型,结合模糊控制进行预测得到PID参数,并在实验平台上进行验证。研究结果表明:通过机器学习和模糊控制得到的PID参数具有较好的控制效果,该方法能够避免手动整定PID参数,节省大量时间。     

MATLAB的数控机床模糊免疫PID控制仿真研究

应用免疫反馈系统的原理和模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计出一种模糊免疫自适应PID控制器,运用模糊免疫PID控制,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改,使系统具有较好的自适应能力;并基于MATLAB环境下对数控机床伺服系统进行了动态仿真。仿真结果表明,在外界干扰和系统工况发生变化时,此控制器具有很好的快速响应特性和较高的鲁棒性。