激光焊机夹钳台控制系统的研究

论文摘要

在对精度要求极高的激光焊机上,伺服技术的应用是十分普遍的。如米巴赫激光焊机的夹钳台系统就采用了伺服控制技术。焊机夹钳台的运动通常由一组(2个)参数配置相同的液压伺服作动器来控制系统。然而,由于各个作动器参数由于加工误差不可能完全相同,会造成其作动器动态性能不同,两者作用于同一个控制夹钳面就会产生力纷争现象,从而影响控制效果及精度,甚至可靠性。本文首先对米巴赫激光焊机的夹钳台系统进行了建模,利用Matlab/Simulink进行了数字建模和仿真,仿真结果表明:如果两套驱动系统若由于各种原因导致其特性不一致,会导致焊机夹钳台控制系统出现力纷争现象。然后,提出了几种力纷争解决方案,并通过仿真研究,对这几种力纷争解决方案的可行性和效果进行了比较。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 激光焊接机的优势及发展现状
• 1.2 激光焊机控制系统的优势及发展现状
• 1.3 激光焊机夹钳台子系统
• 1.3.1 力纷争问题
• 1.3.2 课题研究内容及目的
• 1.3.3 本文的构成
• 第二章 激光焊机系统构成简介
• 2.1 激光焊机的网络配置
• 2.2 激光焊机上各位置控轴的介绍
• 2.3 QCDS 焊缝质量诊断系统的简介
• 2.4 焊机PLC 控制系统组成
• 2.5 系统设计
• 2.5.1 焊机控制系统
• 2.5.2 WinCC 监控系统
• 2.5.3 激光焊机布置及本体结构
• 2.6 本章小结
• 第三章 夹钳台控制系统的建模
• 3.1 系统介绍
• 3.2 夹钳台控制系统的组成
• 3.2.3 入口夹钳台参数配置表
• 3.3 电液伺服作动器（EHSA）
• 3.3.1 电液伺服作动器（EHSA）的系统结构
• 3.3.2 电液伺服作动器（EHSA）的动力学方程
• 3.3 控制夹钳台
• 3.3.1 控制夹钳台结构图
• 3.3.2 控制夹钳台的动力学方程
• 3.4 本章小结
• 第四章 夹钳台控制系统的SIMULINK 模型
• 4.1 仿真平台—SIMULINK 的介绍
• 4.1.1 Simulink 的功能及特点
• 4.1.2 Simulink 在本设计中的使用
• 4.2 液压作动的焊机夹钳台控制系统的仿真
• 4.2.1 参数设置
• 4.3 电液伺服作动器（EHSA）系统的仿真
• 4.3.1 EHSA 系统仿真图
• 4.3.2 EHSA 系统参数配置
• 4.5 控制夹钳台系统的仿真
• 4.5.1 控制夹钳台系统仿真图
• 4.5.2 控制夹钳台系统参数设置
• 4.6 本章小结
• 第五章 力纷争现象的分析及对策
• 5.1 力纷争现象描述
• 5.2 应对力纷争的策略
• 5.2.1 采用反馈方法应对力纷争
• 5.2.2 使用延时机构应对力纷争
• 5.3 应对力纷争效果分析
• 5.3.1 采用反馈方法应对力纷争的效果分析
• 5.3.2 使用延时机构应对力纷争的效果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 今后的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文