Investigación sobre accionamiento de viga hidráulica y sistema de control de posición de forja de matriz grande

Troquel grande de alta precisiónforjares una parte clave en la fabricación de aeronaves y la producción de la industria aeroespacial. La prensa hidráulica de forja de alta precisión es el equipo clave para garantizar la calidad de estas piezas de forja. La precisión de su sistema de control de posición y accionamiento de balancín móvil determina directamente la calidad de las piezas forjadas en matriz. La prensa hidráulica de forja de matriz grande tiene las características de alta presión, gran flujo, accionamiento paralelo multipunto y gran inercia. El sistema causará una oscilación de sobreimpulso y un fuerte impacto en el movimiento rápido de gran inercia y carrera grande, y reducirá la precisión dinámica y la estabilidad del movimiento. Con el fin de lograr un control de posición de alta precisión y mejorar la capacidad de trabajo general del equipo, este documento toma el sistema de control de posición y accionamiento del haz móvil como objeto de investigación, y estudia su mecanismo de control, el esquema de control general y la estrategia de control. Los principales contenidos de investigación de este trabajo son los siguientes:

(1) Analizar el statu quo y el desarrollo de la tecnología de control de prensas hidráulicas nacionales y extranjeras y la investigación del sistema de control, y presentar el plan general de accionamiento de viga móvil y control de posición. Todo el sistema se compone de tres partes: sistema hidráulico de conducción, sistema de detección de posición y sistema de control eléctrico. Basado en la tecnología del autobús, se construyen el sistema de control de posición del haz de maniobra de cálculo distribuido de dos etapas y el sistema de monitoreo de computadora superior.

(2) Tomando como objeto el sistema de accionamiento hidráulico y la viga móvil de la prensa hidráulica de forjado, se analiza y estudia el modelo matemático. Sobre la base de considerar los factores de influencia de la compresibilidad del fluido, la resistencia viscosa, las fugas, etc., se estableció el modelo dinámico del sistema de conducción de vigas móviles. El diagrama de bloques del modelo matemático del sistema se obtuvo mediante el método de la función de transferencia y se determinaron los parámetros del modelo del sistema. Mediante el análisis de la influencia de tres parámetros del controlador PID en el desempeño estático y dinámico del sistema y la teoría del control difuso, se diseña el controlador PID difuso adaptativo y se estudia enfáticamente el método de su realización. La caja de herramientas de lógica difusa en MATLAB y simulink se utilizan para comparar y analizar el control PID y el algoritmo de control PID adaptativo difuso.

(3) El diseño de la plataforma de control está completo y el PLC realiza el algoritmo de control inteligente PID difuso adaptativo. La estructura topológica y el sistema de monitoreo jerárquico de ventanas múltiples de la computadora superior están diseñados y desarrollados por el software de configuración WinCC, y se realiza el sistema de control de posición de la viga de maniobra hidráulica de forjado en matriz.

(4) Se completó la puesta en servicio de la plataforma de prueba de la prensa hidráulica de forjado en matriz. Compare y analice el efecto de control de diferentes estrategias de control bajo las mismas condiciones de trabajo y la misma estrategia de control bajo diferentes condiciones de trabajo. La investigación muestra que el sistema adopta un controlador PID difuso adaptativo, que tiene una velocidad de respuesta rápida y una alta precisión de control de posición, que obviamente es superior al controlador PID. El efecto de control del haz móvil a baja velocidad es mejor que el de alta velocidad, y la precisión del control de la posición del haz móvil es 0,1-0. 2 mm.

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