轧环机液压伺服控制系统动态仿真

作     者：周靖 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：付文智

授予年度：2009年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：轧环机 液压伺服 进给装置 协同仿真 位置精度 

摘      要：轧环机(又称辗扩机、辗环机或扩孔机)是一种生产环形工件的轧制设备,它主要通过主轧辊使环件产生连续的局部塑性变形,进而实现工件的壁厚减小、直径扩大、最终成形的目的。 轧环机的主要部件是主轧辊、芯辊以及信号辊。轧环机工作时,环形工件套在芯辊上,主轧辊旋转的同时,在进给装置的作用下向芯辊移动,从而使工件壁厚减小、直径扩大,当工件的尺寸达到信号辊设定的要求时,进给装置便停止进给,完成工件的轧制加工。 由上面轧环机的工作原理可知,进给装置的运动精度对工件的成形尺寸有直接的影响。本文采用机械动力学软件ADAMS对进给装置的工作过程进行数值模拟,并联合Simulink控制软件包进行协同仿真,研究了载荷、放大系数、输入信号等对液压伺服进给装置的位置精度的影响。结果表明,当液压伺服控制系统的其它参数保持不变时,随着载荷的增加,系统稳定后的位置偏差向负方向逐渐增大,并且速度逐渐减小,系统达到稳定的时间增长;伺服放大系数影响着系统的位置偏差量,放大系数越大,偏差量越小,系统达到稳定的时间越短,但当放大系数增大到一定程度时,速度开始变得不稳定,呈上下波动状态;输入信号的斜率对液压伺服控制系统的位置精度是没有影响的,但它的大小会影响活塞的速度,即斜率越大,活塞的速度越大,系统达到稳定状态的时间就越短,但是当斜率增大到一定程度时,速度便不再增加。这些结果对环件轧制设备的研究和应用有一定的参考价值和指导意义。