大型模锻压机试验平台电控系统的研究与开发

作     者：陈炘 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨继东

授予年度：2012年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：模锻压机 同步控制系统 控制算法 MATLAB仿真 

摘      要：模锻压机的设计与制造历史由来已久，随着科学技术的发展，人们对锻压件的需求越来越多，要求也越来越高。我国目前没有四万吨以上的锻造成型能力。这导致了目前我国很多大型锻件多采用焊接结构，严重制约了我们经济的发展。由于大型模锻压机十分复杂，所以构建试验平台先对大型模锻压机进行研究十分必要。 本文在对大型模锻压机电气系统研究[1]的基础之上，进一步对试验平台电控系统进行研究与开发。 第一部分简单的介绍了大型模锻压机国内外研究现状和本课题的研究目的、研究内容和创新点。 第二部分包括模锻压机电气控制的工作特点进行分析和模锻压机试验平台硬件的研究和开发。在这个部分，在以前的研究的基础上，对大型模锻压机的工作特点和要求简单的论述了一下，然后论述了大型模锻压机试验平台的电气控制方案。进一步对大型模锻压机试验平台进行了简单的主电路设计和输入输出点的统计以及相关器件的选型工作。最后针对大型模锻压机的可靠性要求还进行了可靠性设计。 第三部分对模锻压机试验平台的同步控制系统进行研究与开发。在这个部分首先比较了几种同步控制方式优劣，进而确定了同步控制方式，最后论述了怎么实现这个同步控制方案。 第四部分对系统软件进行简要研究。简要了介绍了软件设计的基本方法;针对大型模锻压机试验平台的流程，绘制了程序框图。 第五部分对模锻压机试验平台主回路系统控制算法进行研究。在这部分首先根据试验平台主回路的控制方案，建立了控制模型;然后对实验平台电气控制几种算法进行了优劣分析，最终选取一种比较适合的算法进行了仿真分析。 本文控制方案采用以PLC为主控制器，采用工业PC为上位机，并用绝对编码器测量液压缸的位移，并根据工艺要求及主缸压制情况进行了运动控制。根据同步运动系统要求确立了采用SIMOTION作为同步控制系统的平台。同时构建了试验平台的主控制模型并在MATLAB软件中进行仿真分析。