液压控制系统结业论文
第五章 结论与展望
5.1 论文总结
液压矫直机电液控制系统包括压下位置控制系统(辊缝控制系统)和送料速度控制系统，而送料速度控制系统其精度不作要求，因此本课题研究的重点是液压矫直机位置控制系统，主要内容包括
（1） 矫直机主要控制参数的数学推导与应用中的简化。 （2） 液压伺服控制系统的数学建模和控制框图。 （3） 对矫直机的控制系统进行计算机仿真。 （4） 可编程序控制器PLC程序的编写。
（5） 通过现场实际数据采集与计算机仿真进行比较。
考虑到矫直机对速度要求只是O一18m/min可调，而对速度控制的精度不作要求，所以速度控制只采用电液比例开环控制。为了得到理想的矫直效果，对矫直机的位置控制精度要求较高，位置控制误差必须小于0.lmm，位置控制系统采用液压伺服闭环控制。经过简化后发现，矫直机是一个五阶I型的控制系统，而I型系统对于阶跃信号不会产生稳态误差，而且系统对于阶跃的响应没有超调，因此实际系统采用实时性最好的P控制器。经过实际的辊缝数据采集，本套系统能满足o.lmm的位置精度要求。因为矫直机工作在辊缝达到稳态值之后，而且由实际采集数据发现控制左前辊缝和控制右前辊缝的液压系统有很好的同步度，所以不需要再加另外的同步算法[10]。
查阅的大量文献资料表明，材料平整和具体的圆锯片加工迫切需求高精度轧辊矫直技术，但国内矫直机技术相比国外存在很大差距，尤其高精度矫直机国内很缺乏，本课题选题一个非常重要的意义就在于实现这一产品的国产化，提高国产设备的竞争力。本课题研究内容的重点是，液压矫直机控制系统中的高精度位置控制。从液压位置伺服控制策略的现状和发展分析可以发现，几乎所有的先进控制策略在液压伺服控制系统中都得到应用，例如PID控制、智能控制、自适应控制、鲁棒控制和非线性控制，在液压系统都取得成功应用。
本套板材矫直装置采用平行多辊线性递减矫直法，整体结构包括机械、液压和控制三个部分。辊缝控制采用液压闭环伺服控制，速度系统采用液压开环比例控制，电液控制系统可分为液压传动部分和电气控制部分。
把实测的前辊缝值利用MATLAB进行插值拟合，就得到了实际前辊缝的响应曲线，与仿真曲线比较发现，仿真控制模型比较好地模拟了实际控制系统，理论对实际很好地起了指导作用，同时也发现了两者之间存在的差异。 5.2 存在问题及工作展望
液压矫直机电液控制系统融合了机械、电子、液压以及控制理论和计算机技术，
- 25 -
液压控制系统结业论文
是一个典型的高精度位置伺服控制问题，但由于作者知识水平、时间和条件的限制，仍有许多工作没能开展。
液压矫直机对圆锯片矫直，需要把锯片来回两次错角90度才能够矫直，而且合格比例也并非100%[11]。其中两个重要的原因是，一是矫直前圆锯片板形存在较大的差异，二是对于不同厚度的锯片，矫直力的幅值波动很大。因此，研究如何自动检测矫直前锯片板形和定量估算矫直力显得相当必要。
同样厚度的圆锯片，若材料不同，则各个位置的设定值也不同，而这些值还需要根据一些材料参数和现场经验进行手动计算。因此，可以考虑把各种材料参数和经验值存入计算机或者控制器数据库，让计算机来进行设定值计算，实现矫直机的全自动智能控制。
本位置控制系统位置精度高，这得益于系统中采用了线性度好的比例伺服阀，但其价格比较高，以后可以尝试采用性能差一点的比例阀，采用先进控制策略使控制精度达到同样的水准，这有利于降低成本，提高产品竞争力。
- 26 -
液压控制系统结业论文
参考文献
[1] 崔甫.《矫直原理与矫直机械》.北京:冶金工业出版社，2002年7月 [2] 崔甫，施东成.矫直机压弯量计算法的探讨.冶金设备，1999年 [3] 张铁.板带平直度的意义与度量.轻合金加工技术.1997，25(l)
[4] [日]高桥，亮一等.热连轧中的板带平直度和断面形状控制.宝钢情报，1990，l [5] 张长丰，熊晓红等.辊式板材轿直机微机控制系统与工艺分析研究.锻压技术，2001，l
[6] EricTheis著，杨连发译.何时对材料矫平最理想.国外金属加工.2001，3 [7] 章宏甲，黄谊.液压传动.北京:机械工业出版社，1992 [8] 陈德池.传感器及其应用.北京:中国铁道出版社，1993 [9] 王春行.《液压控制系统》，北京：机械工业出版社，1999.5 [10] 叶恒，矫直机控制系统的研究，浙江：浙江大学，2004.2 [11] 刘彩玲, 大方坯连铸机关键技术, 重型机械,2006.2.8
[12] 魏端勋，1000t油压校直机液压系统，甘肃科技，2007年9月，第23卷 第9期
[13] 刘江涛，矫直机液压位置伺服系统的研究，微计算机信息，2008 年，第2 4 卷第2 -1 期
[14] 陶维瑛，连续矫直及其拉矫机的研究与应用，四川冶金，2001年，第5期 [15] 王效岗，新式中厚板矫直机的技术特点，山西冶金，2006 年，第2 期 [16] 李骏，压力校直工艺理论研究的现状与展望，机械设计与研究，2004年8月，第20卷第4期
[17] 张泳，液压伺服控制技术在校直机上的设计和实现，工程与试验，2009年，第2期
[18] 单淑梅，液压自动校直机的应用与研究，材料·工艺·设备，1998年，第11期
[19] 庄树明，自动校直机的应用与发展，工程与试验，2009年，第1期 [20] 成大先.《机械设计手册》第五版第五卷，北京：化学工业出版社，2008年3月
- 27 -
液压控制系统结业论文
对本课程的意见
通过几天的努力，终于做完了，我感觉本门课是对我们机电与液压学生一次考验，并且对毕业设计也算是一次实战演习，因为本次设计考察了机电与液压知识，让我们更深一步掌握所学知识，总体来说受益匪浅。 至于对本课程的我有以下几点小建议：
1、本次设计感觉比较吃力，可能是没有把所有的知识融会贯通，希望老师在讲课
过程中，多提及一些有利于我们设计或者在以后工作中需要的知识。 2、当然在涉及那些设计知识的时候前提是保证基础知识的扎实，希望在学完基本知识后，老师能留一些设计性作业，当然不需要太难，能够掌握运用那些知识便好。 3、对于设计我们认为很多时候无从下手，大部分原因是我们对设计目标不了解，在需要设计的时候再去查询，这样浪费很多时间，希望老师上课时能多介绍一些有关于设计目标的东西，类似小百科的，或者多余时间有目标性的让同学自己查询并且讲解，老师做以补充。
4、最后感觉理论联合实际还是让知识更容易接受。所以课余时间可以组织兴趣小组，或者老师安排时间带领同学多了解一些各种系统或者仪器的知识。 以上就是我对本课程的一点小建议，如果老师认为有可取之处，希望采纳。
- 28 -