基于模糊滑模控制对车削颤振影响的仿真研究

来源 :河南科技学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaoqianqian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着当今工业的高速发展,人们对产品的精确性和生产效率的要求日益提高,但工件在加工过程中极易受到颤振的干扰,因此颤振控制问题得到了广泛的重视。加工颤振形式的复杂性、车削模型参数的时变性,外界扰动的非线性和未知性,都是控制器所要解决的难题。本文以单自由度车削模型作为控制对象,选择鲁棒性强的滑模控制算法,配合磁流变阻尼器对加工颤振进行控制和仿真分析。由于滑模控制算法存在渐进收敛和控制输入高频抖振的缺陷,通过对滑模控制原理分析,进一步结合模糊控制算法对加工颤振进行控制优化。主要研究内容如下:(1)建立单自由度车削颤振动力学方程,通过拉普拉斯变换求取系统的极限稳定条件。利用MATLAB生成系统的稳定性图,在Simulink环境中建立车削加工仿真模型,通过GUI模块设计编写稳定性分析界面,分析不同的加工参数和模型参数对车削稳定性的影响,为建立车削颤振的主动控制系统提供了参考依据。(2)在滑模控制算法的理论基础上,分别对滑动模态和趋近律进行优化,进一步提高了系统状态的收敛速度。为了降低趋近律中sign函数引起的高频抖振问题,采用模糊控制算法与连续函数相结合的方式代替sign函数,通过模糊控制自适应调整连续化函数的曲线斜率,达到减小抖振的目的,从而提高控制精度。通过数值验证结果表明,基于滑模控制算法和模糊控制算法设计的非奇异终端滑动模态和变系数趋近律具有较好的控制性能。(3)为了使仿真更接近实际加工,将磁流变阻尼器作为主动控制系统的执行机构,并在Simulink中对阻尼器进行数学建模。通过曲线拟合工具箱拟合出F-I的转换方程,将滑模控制算法和阻尼器进行连接。采用MATLAB/Simulink整合车削模型、模糊滑模控制器和磁流变阻尼器,集成车削颤振主动控制系统。通过仿真,验证了所设计的主动控制系统能够有效降低切削颤振,提高加工过程的稳定性,而且设计其GUI界面,可以方便的调节控制器参数,直观地展示车削颤振的抑制效果。总之,本文基于单自由度车削模型,对控制器的动态性能进行了优化,设计了车削稳定性分析界面和控制器参数调整界面,为实际车削加工中的颤振控制提供了参考依据。
其他文献
<正>【活动理念】积极心理学家马丁·塞里格曼等人倡导关注人类积极的方面,着眼于建立积极情绪、积极个人优势和积极关系。Shelly L.Gable的研究表明,比起在压力中获得的支持回应,好事发生时能否获得支持回应在关系中扮演着更重要的角色。Shelly将人们对他人发生好事时的回应分成四种,根据态度是否关心和内容是否积极分为积极主动、积极被动、
期刊
随着工业的快速发展,各设备中零部件的损耗问题变得日益突出,导致对零件表面的防护技术需求也越来越高。相对于单金属镀层与合金镀层等传统的表面防护技术,纳米复合沉积层在表面防护方面有着独特优势。将纳米粒子掺入镀层中,可以有效的改善镀层某些方面的性能,例如:耐磨性能、耐腐蚀性能、高硬度性能等,满足某些性能要求较高的特殊场合。现已被广泛应用于航空航天、医疗器械、纺织涂布、离子电池与储能应用等工业领域。纳米复
学位
碳达峰、碳中和驱动汽车产业必须进行变革,绿色低碳的电动汽车将逐步替代传统的燃油汽车,以减少污染气体的排放。然而,大规模电动汽车强随机性充放电行为势必给电网带来巨大压力,尤其在晚高峰时段,电力系统被迫增加出力,给电网的安全性和经济性造成了极大不利影响。考虑到电动汽车是以清洁高效的动力电池作为电源,其具有充放电双向性,响应速度快,能量密度大,寿命长,灵活性高等优点,并且电动汽车绝大部分时间位于停车场,
学位
议论文在高中语文的教学中始终占据着重要地位。当前的研究集中在各种教学模式的理论探讨上,其中不乏形异而神似的状况,甚至还有凿枘不合的他山之论。另外,一线教师面对写作教学困境时,多是从日常经验出发,很少寻找理论帮助。基于此,文章拟从中国传统文学理论出发,对议论文作以文体的理论探源。同时,结合自身教学经验,突破舒适圈的经验教学,以古代优秀议论文为例进行写作教学实践,以期为议论文写什么和怎么写添砖加瓦。刘
学位
学位
生物学学科核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究与社会责任。以"人类影响环境"一节为例,通过深入分析教材内容,设置"贯穿生命意识,培育生命观念""善于总结归纳,锤炼科学思维""强化科研能力,加强科学探究""提升参与意识,担负社会责任"等教学环节,以期提升学生的核心素养及课堂教学效率。
期刊
目前,经济全球化的逐渐深入和能源需求的日益增长,海洋资源特别是深海资源的探测、开发与利用日益被众多科技发达国家所重视。海洋科技作为高新科技一个重大领域,其快速发展推动了智能水下机械设备替代人力实现自主化海洋防护以及管理。水下自主航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)作为一款可在水下自主作业的智能探测装置应运而生。AUV利用机载感知系统感知周围环境。作为感知系统
学位
为探究水氮运筹条件下对不同筋型冬小麦品种在产量、水氮利用效率和品质等方面的响应机制,针对不同筋型小麦品种提出优质、高产、高效的水氮调控措施。本试验于2020-2021年在河南省新乡市辉县市北云门镇河南科技学院小麦育种基地进行,采用三因素随机区组裂区试验设计。水分处理为主区,设2个水平,即全生育时期不灌水(R)和灌溉处理(I),灌溉方式为畦灌,灌溉量共240mm,灌溉生育时期为出苗期、越冬期、拔节期
学位
重金属镉(Cd)是一种工业和环境污染物。近年来作物镉超标现象在全国各地频繁发生。玉米是重要的粮食作物及饲料作物,降低镉胁迫对玉米的毒害作用,减少玉米对镉的吸收转运对粮食高产高效、绿色安全生产至关重要。褪黑素具有调控植物生长发育以及增强植物耐逆境胁迫的能力,其作为一种潜在的植物生长调节剂越来越受关注。褪黑素在生产上常有的生产方式有叶面喷施、土壤施用、浸种、拌种等方式。本研究以玉米品种“豫单9953”
学位
Si C作为一种新型的半导体材料,被广泛地作为衬底材料应用在各种半导体器件的生产制造中,因此Si C的表面质量就显得尤为重要,这也引起了诸多学者的关注及对Si C表面超精密低损伤的研究。本文主要选用6H-Si C作为研究对象,对其在摩擦化学机械抛光过程中的化学作用机理进行研究,以此获得更加高效的抛光效率以及超精密的表面质量。(1)固相氧化剂干式摩擦化学机械抛光过程产氧机制。本文采用了非传统的摩擦化
学位