【摘 要】
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充液拉深是一项实用性很强的板料成形技术,是先进制造技术的一种,具有广泛的应用前景.该课题来源于航天预研项目:航天冲压件的充液拉深加工实用设备及工艺,通过对普通双动液
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充液拉深是一项实用性很强的板料成形技术,是先进制造技术的一种,具有广泛的应用前景.该课题来源于航天预研项目:航天冲压件的充液拉深加工实用设备及工艺,通过对普通双动液压机进行功能扩展,实现充液拉深加工工艺.实际设备采用电液比例压力阀作为液压控制系统的控制元件,并通过可编程控制器(PLC)对压边压力和液室压力进行远程调控.由于该系统存在有各种非线性因素,如:比例溢流阀的死区和饱和以及流量非线性,增压器具有的库仑摩擦力,连接增压器和充液室的高压软管带来的系统柔性,液室在拉深过程中的泄漏量等.所有这些都使得系统的控制性能受到影响,具体来讲:起始段出现死区、动态出现较大超调、调节时间变长、静态出现明显稳态误差,这些都将影响加工的质量.如何选用合适的控制策略来提高系统的控制性能,从而提高产品质量是该课题研究的出发点.充液拉深装备的拉深动作具有循环重复的特点,在同一批产品的生产过程中,液室压力的给定轨迹也保持不变,因此选用迭代学习控制.该控制策略的特点是无需知道实际系统的模型结构和参数,只要凭系统的输入输出数据,通过若干次拉深过程的学习,就可以对装备进行很好的控制.迭代学习算法能很方便通过数字计算机或类似设备实现.该文首先详细分析并建立起液室压力控制系统的非线性模型,并通过和试验曲线的比较检验了模型的有效性.接着在所建立的数学模型上使用迭代学习控制算法,通过仿真结果分析显示出迭代学习算法的优越性.由于实际液压系统大都存在滞后和死区,并且普遍存在各种噪声干扰和其他不确定因素,因此该文提出了改进迭代学习算法,用以克服滞后等非线性的影响以及提高系统的鲁棒性.最后结合模糊控制的特点提出了模糊迭代控制策略,并通过系统仿真初步研究了算法的可行性和有效性.
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