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《西北工业大学》 2005年
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反重力铸造液面加压控制技术的研究

柴艳  
【摘要】:反重力铸造法是生产大型优质构件的理想方法,反重力铸造液面加压控制系统是反重力铸造设备的核心,是获得优质铸件的关键。本文针对目前反重力铸造控制系统与工艺结合不够紧密、功能单一的问题,对反重力铸造控制技术进行了研究,设计了多功能反重力铸造控制系统。 本文首先对反重力铸造加压工艺进行了分析。从控制角度对充型和凝固过程进行了定义,确定了实现过程控制所需的入口工艺参数,剖析了关键参数对成形加压工艺和铸件质量的影响,研究了不同情况下的加压工艺,为反重力铸造成形过程控制的实现提供了基础。 其次,对反重力铸造控制方案进行了研究。在分析反重力铸造过程控制对象数学模型的基础上,设计了PID控制器,并采用临界稳定法结合MATLAB仿真确定了PID参数。针对反重力铸造过程的滞后特性,分别采用大林算法和纯滞后补偿控制法对系统进行了设计,MATLAB仿真结果表明,两种方法均能显著提高系统的动态性能和稳定性。 再次,对控制系统的气路布局进行了设计。在分析反重力铸造设备气路系统总体结构的基础上,分别设计了低压铸造、差压铸造和调压铸造的进气、调压和排气环节。研制出了响应时间仅有80毫秒的数字组合调节阀,提高了系统的响应速度。 最后,设计了多功能反重力铸造控制系统。通过对PID算法进行模糊化处理,提高了熔体升液充型的线性度,减少了液面波动,提高了系统的控制精度。采用自行研制的数字组合阀设计了气路系统,该系统可实现低压铸造、差压铸造和调压铸造多种功能。采用DELPHI语言编写了具有良好人机界面、易于操作和维护的控制软件。 生产实践表明,本文所研究的多功能反重力铸造控制系统具有操作方便、运行可靠、跟踪效果良好、控制精度高等优点,使用该系统生产的铸件具有良好的冶金质量。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG249.9

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【相似文献】
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