液压伺服位置控制系统在钢管矫直机的应用

论文摘要

矫直机是冶金生产企业质量控制的重要一环,其中钢管矫直机是其主要组成部分。伴随着金属压力加工理论、伺服控制理论和液压系统的广泛应用,以及基础学科的进一步提高,使得钢管产品的各项性能指标更加得到了提升。然而,液压伺服控制系统在单体管材矫直机中的快速压下系统的应用,仍然是矫直设备中发展较为缓慢的分支。本论文在深入分析天津钢管集团有限公司JGL-168系列矫直机的原理基础上,结合该公司产品特点按照液压伺服控制系统要求进行初步的系统设计,同时根据原有设备特点进行可行性计算论证。对液压伺服控制系统及相关理论进行了全面系统的研究,为未来斜辊式钢管矫直机的改造提供理论依据。本文以项目中斜辊式钢管矫直机伺服压下系统为研究对象,对斜辊式钢管矫直机的工作原理、性能特点进行了描述。针对改公司钢管产品特点及质量要求,根据控制系统的压力、位置反馈进行设计优化。在本文中拟定了液压伺服系统控制方案、系统原理图,并对其系统静动态品质分析及确定校正特性。理论分析了几种控制方式的优缺点。并使用MATLAB对斜辊式钢管矫直机伺服压下系统的仿真等方面进行了阐述。课题研究中,结合设备的工作特点及产品结构,展开大量的试验、论证工作。在企业投入产出比最优的前提下,深入分析液压伺服系统的优缺点,结合企业特点对设计液压伺服系统进行优化,以达到最佳的投资回报。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 液压伺服控制技术的发展历史与发展趋势
• 1.3 研究的目的、意义及主要内容
• 1.3.1 研究的目的和意义
• 1.3.2 研究的目标和主要内容
• 1.4 本文主要工作
• 第二章 斜辊式钢管矫直机的工作原理
• 2.1 引言
• 2.2 钢管矫直机的基本工作原理
• 2.3 六辊斜辊式矫直机的机械结构组成及功能
• 2.4 六辊斜辊矫直机快速压下装置液压控制原理
• 2.5 普通斜辊式矫直机设备特点
• 第三章 液压伺服控制系统静态设计
• 3.1 引言
• 3.2 斜辊式矫直机液压伺服控制系统设计
• 3.2.1 系统控制方案及原理图
• 3.2.2 动力元件参数计算、选型及设计
• 3.2.3 位移传感器的选择及其功能
• 3.3 液压系统设计
• 3.3.1 制定基本方案
• 3.3.2 油箱容积计算
• 3.3.3 蓄能器设计选型
• 3.3.4 过滤器设计选型
• 3.4 小结
• 第四章 液压伺服控制系统静动态计算及分析
• 4.1 确定系统方块图
• 4.2 数学模型及传递函数的建立
• 4.2.1 伺服放大器模型
• 4.2.2 电液伺服阀模型
• 4.2.3 液压缸模型
• 4.2.4 位移传感器模型及传递
• 4.3 确定系统的开环增益K,并绘制系统开环波德图
• 4.3.1 开环增益K及传递函数确定
• 4.3.2 绘制开环波德图
• 4.3.3 系统的动态品质分析
• 4.3.4 系统的误差校核
• 4.4 伺服位置控制系统仿真
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文的主要工作与结论
• 5.2 下一步研究工作与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢