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《中南大学》 2009年
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基于模糊PID的模锻液压机控制系统研究

胡代珍  
【摘要】: 重型液压机是关系到国家安全、经济发展的战略性、基础性设备。我国现有的重型液压机自动化程度低,功能也不完善。3150kN模锻液压机是为重型模锻液压机设计的试验测试性专机。研究3150kN模锻液压机的PLC控制系统为设计及改造重型模锻液压机的控制系统提供了重要参考。 本文首先归纳总结了国内外液压机的发展现状及趋势,分析了3150kN模锻液压机及其液压系统的工作原理。从液压系统的控制要求出发,确定了其PLC控制系统的总体设计方案和软、硬件结构。以工业控制计算机为上位机,西门子S7-300系列可编程控制器为下位机,结合PLC和电液比例控制技术对液压机电气控制系统进行自动控制。 重点研究了液压同步系统及其软硬件实现。针对液压同步系统存在复杂高阶非线性、难以建立精确数学模型的问题,设计了模糊自适应PID控制器。在PLC原有的PID控制功能的基础上,增加模糊控制算法,实现输入量的模糊化、模糊控制表的查询、输出量去模糊化,再对PID参数进行调整。运用结构化编程的方法,兼顾软件代码的可重用性和可读性,完成了液压机控制系统的PLC软件编程。 实验结果表明,所设计的系统算法简单易实现,控制效果好。论文最后对所做工作进行了总结,并提出了有待进一步研究的问题。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周育才;800MN巨型液压机同步系统精良控制技术研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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3 朱伟伟;煤矿瓦斯地面抽放站监控系统的研究[D];安徽理工大学;2011年
4 李德英;基于PLC的液压实验台监控系统的开发与研制[D];中南大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 冯瑞琴;;基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现[J];安徽农业科学;2011年34期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈志煌;陈力;;漂浮基双臂空间机器人本体与末端抓手协调运动的模糊滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 杨文豪;张丽丽;戴文战;;模糊PID控制器的参数自整定方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 ;Research of PID Parameter Optimization Based-on Cultural Based Ant Colony Algorithm for Superheated Steam Temperature[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
3 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
4 聂勇;新型可编程电液比例控制器关键技术研究[D];浙江大学;2010年
5 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
6 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
8 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
2 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
3 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
4 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
5 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
7 王坤;液体粘性传动研究及应用[D];山东科技大学;2010年
8 黄磊;模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究[D];长春理工大学;2010年
9 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董盈红,何朝华,段如婷;怒江水电开发对潞江乡影响的研究[J];保山师专学报;2005年05期
2 金奇;邓志杰;;PID控制原理及参数整定方法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期
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4 郑英伦;二重集团公司基本建设和技术改造工程的总体设计[J];大型铸锻件;2005年01期
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6 周育才;刘少军;赵惠敏;刘忠伟;邓奕;;300MN巨型水压机同步卸载控制策略的研究[J];锻压技术;2008年06期
7 陈晖;谭建平;龚金利;;巨型模锻水压机立柱应力检测系统方案研究[J];锻压技术;2009年03期
8 段俊;黄明辉;湛利华;涂江涛;;运用PLC和PID的液压机同步平衡系统的研究[J];锻压技术;2010年01期
9 刘忠伟;刘少军;黄明辉;;巨型模锻液压机同步控制系统控制性能影响因素研究[J];锻压技术;2010年05期
10 郭玉玺,丁耀林,罗上银;大型热模锻水压机的电液伺服控制系统[J];锻压机械;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 倪敬;钢管包装电液伺服系统控制策略及其应用研究[D];浙江大学;2006年
2 董小闵;汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究[D];重庆大学;2006年
3 黄长征;300MN模锻水压机动梁驱动系统动态响应特性及速度控制研究[D];中南大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李江波;巨型液压机同步平衡系统特性分析及控制策略研究[D];中南大学;2011年
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3 张盛华;快锻液压机机架的有限元分析[D];西北工业大学;2004年
4 刘雄;基于WinCC的港口集散管理系统[D];武汉理工大学;2005年
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6 朱娜;水泥回转窑生产过程计算机监控系统设计与研究[D];武汉理工大学;2006年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 孙可;;基于PLC的洁净手术室负压系统的设计与实现[J];辽宁科技大学学报;2012年02期
2 孙可;;基于PLC的洁净手术室净化空调自动控制系统的总体设计[J];辽宁大学学报(自然科学版);2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王小洋;变载荷电液伺服控制技术研究[D];西南交通大学;2011年
2 马军;汽车刹车片自动倒角装置的研制[D];山东科技大学;2011年
3 庞敏敏;低浓度瓦斯发电安全输气系统的智能控制研究[D];安徽理工大学;2012年
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5 王连;液压阀型式试验台控制特性的研究[D];沈阳工业大学;2013年
6 薛洪亮;液压马达型式试验台控制特性的分析与研究[D];沈阳工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何军红,李皓,康凤举,史忠科;三峡五级船闸控制系统可靠性分析[J];长江科学院院报;2001年02期
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8 喻寿益,刘剀,贺建军,桂卫华;1万吨多向模锻水压机计算机控制系统[J];计算技术与自动化;1997年03期
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【相似文献】
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2 王乐涛,金林;变频调速恒压供水系统在煤矿中的应用[J];煤矿机械;2003年05期
3 张文庆;用PLC的软件实现PID闭环控制[J];自动化技术与应用;2003年02期
4 张涛,李龙云;转炉自动控制系统的设计与实践[J];冶金设备;2004年01期
5 陆健;宝钢马迹山港口水厂出厂水压控制的原理与应用[J];计算机辅助工程;2002年01期
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8 肖隽;锅炉温度串级控制系统[J];机电工程;2003年04期
9 鲁伟,麻红昭;基于PLC和模糊控制的涂布同步控制系统[J];化工自动化及仪表;2004年03期
10 朱庆龙,杨勇;啤酒糖化过程微机自控系统[J];测控技术;2000年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾敏智;李珠;石晓敏;;基于PLC的自适应PID控制器在预应力张拉仪中的应用[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
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3 芮丰;王金利;邱士浩;罗庆吉;;液压支架试验台升降装置四缸同步系统的研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
4 付永胜;徐学卫;岳文琪;雷利伟;;重介质旋流器人料方式与压力控制策略[A];全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2007年
5 陈洪;刘勇;邓雪莲;;基于PLC的森吉米尔中间辊淬火控制系统的设计与实现[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
6 王晓枫;;模糊自适应PID电液位置伺服系统研究[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
7 史伟民;杨薇;;基于PLC的多轴传动张力控制系统设计[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
8 史伟民;杨薇;;基于PLC的多轴传动张力控制系统设计[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
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10 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 史俊斌 特约记者 徐叔威;我最大模锻液压机承载机架落户西安[N];科技日报;2011年
2 记者  张书喜 通讯员  周宜丰;皖德共造亚洲最大液压机[N];安徽日报;2006年
3 杨永林;大型航空模锻液压机项目开工建设[N];光明日报;2008年
4 窦新颖;世界吨位最大的模锻液压机项目通过论证[N];中国知识产权报;2007年
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6 记者 拓玲实习生 郑婉;为大飞机翱翔插翅[N];西安日报;2008年
7 记者 焦静波;八万吨模锻液压机项目通过评审论证[N];中国航空报;2007年
8 本报记者 杨静;无锡蓝力公司商道从“橄榄”转向“哑铃”[N];中国建材报;2007年
9 方义;高精度液压机[N];中国乡镇企业报;2003年
10 本报记者 齐雪岭;首台首套何“首”之有 天锻模式完美诠释[N];中国工业报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓峰;覆带起重机起升系统双马达同步控制技术研究[D];吉林大学;2012年
2 秦昌茂;高超声速飞行器分数阶PID及自抗扰控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
4 何王勇;数控机床双轴同步控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 李蔚;重载列车机车无线重联同步控制关键技术研究与应用[D];中南大学;2012年
6 周育才;800MN巨型液压机同步系统精良控制技术研究[D];中南大学;2012年
7 李庆春;新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D];中南大学;2010年
8 王瑞;PLC软件构件化建模方法研究[D];清华大学;2012年
9 朱金改;PID1脂肪组织特异性转基因小鼠的构建及表型分析[D];南京医科大学;2012年
10 杨津灵;灰色模糊PID算法在煤泥水絮凝沉降过程控制中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张广红;80MN等温锻造液压机控制系统研制[D];天津大学;2005年
2 胡代珍;基于模糊PID的模锻液压机控制系统研究[D];中南大学;2009年
3 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
4 王志中;基于FX_(1N) PLC的模糊PID控制器在陶瓷窑炉上的应用[D];景德镇陶瓷学院;2010年
5 史斌;啤酒糖化过程控制系统的设计[D];内蒙古工业大学;2006年
6 桑占良;水泥包装机新型电控系统的研究[D];中国海洋大学;2008年
7 谭波;变频调速矿井提升机闭环控制系统的研究与应用[D];中南大学;2006年
8 白丽莉;基于USS协议和组态软件的膜法水处理自动监控系统研究[D];西安建筑科技大学;2005年
9 田芳方;基于S7-226PLC实现的玻璃磨边机设计[D];安徽理工大学;2006年
10 李强;反重力铸造装备PLC控制技术的研究[D];西北工业大学;2007年
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