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《浙江大学》 2011年
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注塑机电液复合液压系统设计及控制技术研究

彭华  
【摘要】:注塑机是塑料成型的主要装备之一,其关键技术在于开发出节能的传动和控制系统。本文依托国家科技支撑计划“精密塑料成型装备电液伺服液压传动及控制技术研究”开展研究工作,主要内容如下: 1分析了注塑机液压系统的电能消耗状况,并对注塑机传动系统以及控制策略的国内外研究现状进行了研究,对常见的注塑机液压系统的能耗特点做了对比。指出了采用全伺服电机驱动的纯电动注塑机由于成本较高不适合我国现阶段的发展而应以发展电液复合式的注塑机为主,并提出了本文研究的主要内容。 2提出了两种电液复合驱动的注塑机液压系统方案,从节能效果和成本方面进行比较,最终确定采用伺服电机直接驱动定量泵作为本文研究的基本方案并设计了其详细的液压原理图,进行液压元件的选型。在设计好液压系统原理的基础之上,建立该系统的动态数学模型和简化的负载模型,并分析了系统的稳定性。 3根据注射成型工艺的特点设计一个基于压力流量优化算法的模糊控制器。采用基于压力差控制流量的方法引入一个非线性函数来优化流量信号,该方法无需专门设计速度控制向压力控制切换的切换点。由于液压系统本身的参数和负载模型参数均具有不确定性,采用了模糊控制方法在线调节该非线性函数的参数。然后,配合PID控制算法实现对注射压力的精确跟踪控制。在MATLAB SIMULINK中建立该系统的仿真模型,并得到了较好的仿真结果。 4以TMS320F2812为主芯片设计了注塑机的下位控制器的硬件电路和软件系统。将开发的控制器和液压系统用于海天的注塑机上,对注射和保压压力以及制品的重复精度进行实验研究。实验结果表明注射和保压压力曲线能得到很好的跟随,系统响应较快,基本没有超调,同时制品具有较好的重复精度。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ320.52

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【参考文献】
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