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典型锻压设备运动控制系统的研究

更新时间:2020-02-25 11:58:05 大小:3M 上传用户:IC老兵查看TA发布的资源 标签:运动控制系统单片机步进电机PID控制 下载积分:3分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

锻压设备运作部件具有质量大、惯性大等特性,精确实现运动控制难度较大,而其动态响应及运动精度直接影响到产品的质量、精度和生产率等问题。因此,进行该方面研究具有重要的理论意义和实用价值。

    本论文主要以锻造实验样机为原型,对其进行了运动分析。通过分析建立了其力学模型和数学模型,结合功能强大的MATALAB仿真软件,对其两种典型的运动——直线运动和旋转运动进行了动态仿真。研究中引入了开环控制和闭环控制两种控制理论,并对其进行了比较,最后通过PID控制得到系统稳定的最优点,对于提高大型复杂机械系统的控制精度具有参考价值。该样机可用于教学实验及相关的运动控制理论研究。

    本文的主要研究工作有:

    (1)结合前人的研究引进了转矩守恒理论,建立了实验样机的数学模型和力学模型。

    (2)引入了粘性阻尼系数和转动惯量两种参数,利用拉普拉斯变换得出了系统的传递函数。

    (3)利用汇编语言编程,并在KeilC51中进行调试,编译出能够产生脉冲信号的正确程序。

    (4)以单片机为控制元件,在实验样机上进行实验,分析了精度控制中最关键的两个参数——质量和速度对精度控制的影响。

    通过上述研究工作得到如下结论和成果:

    (1)得出了步进电机到执行部件之间的系统传递函数,为锻压设备的研究提供了理论借鉴和参考依据。

    (2)从理论上得到了PID控制中的响应曲线调整参数,使响应曲线的超调量都在5%-10%。

    (3)通过对质量和速度两个参数的分析发现,速度对锻造机惯性的影响要大于质量。因此着重以速度为主要研究参数,并进一步论证了粘性阻尼系数的调整对速度控制影响的重要性。

   

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