基于模糊PID控制的新型镁合金挤压组织及力学性能

基于模糊PID控制技术进行了Mg-4Al-2Sn-0.15Ti镁合金的挤压试验,并进行了试样挤压组织与力学性能的测试与分析。结果表明:采用模糊PID控制挤压的Mg-4Al-2Sn-0.15Ti镁合金晶粒细小,组织分布较为均匀,平均晶粒尺寸11μm,合金由α-Mg基体、Mg_(17)Al_(12)相和Mg_2Sn相组成,合金抗拉强度298 MPa,屈服强度235 MPa,断后伸长率9.2%,具有较佳的力学性能。     

基于模糊自适应PID控制的汽车用锻压镁合金性能研究

温度控制是锻压镁合金的质量和综合性能极其重要的环节。本文采用模糊自适应PID控制进行了AZ31、AZ81镁合金的锻压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能的测试和分析。结果表明:模糊自适应PID控制使锻压AZ31镁合金的抗拉强度达278 MPa,断后伸长率达18.8%,使锻压态AZ81镁合金的抗拉强度达324 MPa、断后伸长率达14.7%。     

新能源汽车含钒钛镁合金的挤压温度优化

在不同挤压温度下进行了新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能测试与分析。结果表明:随挤压温度升高(300～400℃),合金的显微组织先细化后粗化,力学性能先提高后下降。当挤压温度为375℃时,试样具有最佳强度,此时抗拉强度和屈服强度分别达到310、212 MPa。与300℃挤压温度相比,采用375℃挤压时Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V镁合金的抗拉强度增大8.8%,屈服强度增大15.2%,断裂方式由解理断裂变为韧性断裂。新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压温度优选为375℃。     

Mg-Al-Sn-Ti机械外壳镁合金的挤压温度优化研究

采用不同温度进行了Mg-Al-Sn-Ti机械外壳镁合金的挤压试验,并进行了显微组织及耐蚀性的测试与分析。结果表明,当挤压温度从320℃增加到420℃,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,耐蚀性先提高后下降。合金的挤压温度优选为380℃。与320℃挤压温度相比,380℃挤压时镁合金的平均晶粒尺寸减小24.6%(13.4→10.1μm),腐蚀电位正移79mV(-0.921→-0.842V)。     

电器散热片用新型镁合金的挤压温度优化

采用不同的温度进行了电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的挤压,并进行了显微组织、散热性能和力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从300℃提高至420℃,电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,热导率(散热性能)和抗拉强度则先增大后减小。当挤压温度为380℃时,Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的平均晶粒尺寸为8.2μm,断后伸长率为8.1%,分别较300℃挤压时减小了27%和14%;热导率为151 W/(m·K),抗拉强度为282 MPa,分别较300℃挤压时增大了44%和25 MPa,此时散热性能和强度最好。电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的挤压温度优选为380℃。     

常规PID控制和模糊自适应PID控制仿真研究

通过对同一研究对象运用两种不同的控制——PID控制和模糊自适应PID控制,在Matlab环境下进行单位阶跃响应仿真。通过比较得出模糊自适应PID比PID有更好的动态特性。     

基于模糊自适应PID的注塑机温度控制系统

温度的准确控制是保证注塑产品质量的重要因素。针对传统注塑机温控系统超调量大、调节时间长等缺点,提出了基于模糊自适应PID的注塑机温控系统,阐述了模糊PID控制器的设计方法及该温控系统的软硬件实现方法。该系统实现了精密注塑机料筒温度和喷嘴温度的准确控制,大大提高了塑料产品的质量,取代了传统的开关控制和PID控制方式。     

挤压比和挤压温度对AZ31镁合金组织性能的影响

研究了AZ31镁合金挤压变形,分析了挤压比和挤压温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶,形成了等轴晶粒,细化了晶粒。随着挤压温度的增大,合金晶粒长大,强度和塑性下降,挤压比增大,合金晶粒细化,强度和延伸率都随着挤压比的增大而增大。在低温与大挤压比的共同作用下,镁合金的韧性有效地得到提高。     

挤压温度对汽车零件用新型镁合金性能的影响

采用不同的挤压温度对汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样进行了挤压试验,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:随挤压温度的升高,试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大。在340℃挤压后,试样的抗拉强度、屈服强度最大,断后伸长率最小。汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样的挤压温度优选340℃。     

挤压温度对大规格镁合金散热器性能的影响

采用不同的挤压温度对Mg-4Al-1.5Mn-0.5V镁合金大规格散热器试件进行了挤压试验,并进行了散热性能、腐蚀性能和显微组织的测试与分析。结果表明:在360℃挤压温度下试样的散热性能和腐蚀性能均最佳。在此温度下挤压试样的散热性能最大,导热系数为149 W/(m·K);腐蚀电位最正,为-0.905 V;平均晶粒尺寸最小,为8.6μm。Mg-4Al-1.5Mn-0.5V镁合金大规格散热器的挤压温度优选360℃。     

挤压温度对AZ31镁合金组织性能的影响

研究挤压温度对AZ31镁合金异型材制品组织结构、抗拉强度和电导率的影响.用锥模挤出散热片,制品采用水冷,挤压比为13.5.结果表明:对于密排六方结构的AZ31镁合金,孪晶常出现在晶粒的一侧,并以周期性的形式重复出现;挤压温度直接影响制品的组织结构及抗拉性能,挤压温度对电导率的影响较小.随着挤压温度的升高,动态再结晶速度加快,晶体中的孪晶明显减少,晶粒尺寸增加.在挤压温度为400℃,经水冷却的散热片型材,其抗拉强度和电导率分别为267 N/mm2和17.3 IACS%.     

温度及挤压速度对镁合金应力影响的模拟

以AZ80的棒材挤压成管材为例,利用DEFORM-3D软件对4种温度(150、200、250、300℃)下不同挤压速度(10、50、100mm/s)的情况进行了模拟。模拟结果发现,温度越低,速度越高,管材的应力越高。模拟还发现,镁合金管材在较低温度(150℃)下可以快速(100mm/s)挤压成形,整个挤压过程中装置的应力水平没有超过设计极限(400MPa)。     

交流伺服系统的模糊自适应PID控制

针对交流永磁伺服系统存在参数不确定和非线性数学模型不确定的特征,提出一种交流永磁伺服系统的模糊自适应PID控制方法。模糊自适应控制是通过总结控制经验、编写控制法则来设计控制器的控制方法,不依赖系统的精确模型。首先在建立合适的模糊规则表后,计算出各模糊子集的隶属函数,再由隶属函数求出各个参数在不同时刻的隶属度,然后运用模糊合成推理PID参数的模糊矩阵求得PID控制系统的控制参数。所得系统控制规则简便易懂,适用性和鲁棒性强,对于非线性时变复杂系统模型能以较简单的方式进行适时参数调整和控制,能获得良好的控制效果。最后进行了仿真研究,结果验证了控制方法的可行性。     

伺服控制系统的复合模糊自适应PID控制

以工程中的伺服控制系统为研究对象,提出一种嵌入比例因子的复合模糊自适应PID控制方法,即将比例因子模糊控制与模糊PID控制结合而成的复合模糊控制。首先通过MATLAB/Simulink系统工具对无干扰理想状况下的系统进行仿真与分析,然后进一步模拟真实环境下的系统运行状况,在某一时刻加入干扰信号,并将比例因子模糊控制嵌入模糊PID控制中优化算法,对控制系统不断加以改善与优化。试验结果表明,此方法比传统PID控制更具优势,能有效改善控制系统的响应时间、调节时间以及抗干扰能力,有效提高控制系统的动态性能和鲁棒性。     

基于PID控制的镁合金低压连续铸造系统设计

针对镁合金低压连续铸造工艺,以复合模糊PID作为控制策略,通过对升液管口的镁合金液面进行精确升降控制,实现镁合金低压连续铸造的连续化生产。利用该模糊PID控制不仅实现了对镁合金低压连续铸造过程的精确控制,提高镁合金低压连续铸造生产效率,而且有效减少铸件中的氧化夹杂缺陷。     

车身轻量化镁合金型材ECAP复合挤压温度演化规律

研究揭示镁合金ECAP复合挤压在等通道内金属的温度演化规律,有助于细化组织和提高型材性能,对推动轻合金型材在汽车领域的应用具有重要意义。基于DEFORM-3D有限元平台,建立了某规格车身用AZ31镁合金型材ECAP复合挤压过程温度场预测有限元模型。研究发现:进入变形区金属温度不断升高,等通道入口处温升最高91℃;金属温度整体沿着等通道不断降低,降幅约为20~26℃;型材中间部位温度高于两翼,且温度分布始终保持一致,最大温差34℃。该结果可为ECAP复合挤压温度精细化控制、型材综合性能提高提供理论基础。     

AZ31镁合金不同温度挤压后组织性能研究

研究不同模具温度挤压变形对细晶AZ31镁合金力学性能和织构演变的影响.结果表明,挤压变形显著地细化AZ31镁合金的晶粒,大幅度地提高了材料的抗拉强度和屈服强度,而材料的延伸率变化不大.室温挤压时,材料的抗拉强度和屈服强度分别为322和233 MPa,延伸率为21%.随着模具温度的升高,变形后材料组织中的大角度晶界所占的比例逐渐变大,表明挤压过程中的动态再结晶越来越充分.挤压变形后,形成{0002}基面环形织构,织构强度较原始状态显著减弱.通过综合分析材料的力学性能以及织构分布,发现AZ31镁合金的力学性能取决于材料的晶粒大小与织构分布.     

挤压温度对AZ80镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、万能试验机研究了不同挤压温度对AZ80镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:AZ80镁合金经不同温度挤压后,抗拉强度和伸长率均有明显提高。当挤压比20,挤压速度2 mm/s时,360℃挤压的AZ80镁合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为367MPa和16.2%,比挤压前试样分别提高了85.4%和138.2%。360℃挤压的合金组织中原始粗大晶粒发生动态再结晶,有大量细小等轴晶产生,晶界处无明显第二相析出;挤压温度达到390℃时,组织中动态再结晶晶粒开始长大。     

挤压温度对新型镁合金机械外壳件性能的影响

采用不同的挤压温度对Mg-8Al-0.6Zn-0.5Ti-0.3V新型镁合金机械外壳件进行挤压成形试验,并取样进行冲击性能和耐腐蚀性能测试。结果表明:随挤压温度升高,挤压件试样冲击吸收功先增大再减小,腐蚀电位先正移后逐渐负移,单位面积腐蚀失重先减小后增大,冲击性能和耐腐蚀性能先提升后下降。与300℃挤压温度相比,380℃挤压温度试样的冲击吸收功增大了58.97%,腐蚀电位正移了34 mV,单位面积的腐蚀失重减小了37.8%。Mg-8Al-0.6Zn-0.5Ti-0.3V新型镁合金机械外壳件的挤压温度优选为380℃。     

挤压温度对AZ31B镁合金型材质量的影响

探讨了不同挤压温度对针梁挤压力、表面质量和力学性能的影响,从微观方面研究了组织和性能之间的关系。结果表明:随着挤压温度的升高,挤压力下降;型材表面出现颜色不一致的条带,相应的抗拉强度和屈服强度降低。