【摘 要】
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目前,铝合金型材滚弯生产过程中存在成形精度较难控制的问题,主要有两方面原因,其一铝合金型材滚弯过程为局部约束弹塑性变形过程,易产生回弹;其二滚弯过程是一个型材位置动态变化的过程,且滚弯成形尺寸是型材弯曲回弹后的尺寸,不易在线精确测量,因此,导致滚弯过程多为开环控制,成形精度控制较为困难。为解决型材在线滚弯精度控制问题,本文提出一种基于在线尺寸检测和机器学习的滚弯前馈闭环控制方法,通过对滚弯件进行在
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目前,铝合金型材滚弯生产过程中存在成形精度较难控制的问题,主要有两方面原因,其一铝合金型材滚弯过程为局部约束弹塑性变形过程,易产生回弹;其二滚弯过程是一个型材位置动态变化的过程,且滚弯成形尺寸是型材弯曲回弹后的尺寸,不易在线精确测量,因此,导致滚弯过程多为开环控制,成形精度控制较为困难。为解决型材在线滚弯精度控制问题,本文提出一种基于在线尺寸检测和机器学习的滚弯前馈闭环控制方法,通过对滚弯件进行在线尺寸检测和基于弯曲误差数据的预测前馈,实现对滚弯件尺寸的在线闭环精度控制。本文主要进行了以下研究工作:(1)设计了滚弯驱动机构,基于滚弯驱动机构的工作原理,建立了滚弯驱动机构的动力学模型和位置环的PID控制模型,并对PID参数进行了整定,为滚弯闭环控制提供了依据。(2)提出了一种基于支持向量机的前馈预测控制策略,并基于支持向量机建立了成形曲率预测模型和基于贴模误差补偿、曲率误差补偿和半径误差补偿的三种误差补偿方法,进行了基于误差补偿的型材变曲率滚弯预测控制模型的仿真,为之后的滚弯误差补偿方法的选择提供了依据。(3)进行了滚弯离线预测控制实验和基于贴模误差补偿、曲率误差补偿和半径误差补偿的定曲率仿真实验及基于曲率误差补偿的变曲率预弯实验。基于变曲率预弯实验数据,实现了基于离线误差预测补偿的变曲率滚弯实验,实验表明经离线预测补偿后滚弯精度有了较大提升。(4)构建了滚弯控制系统总框架,完成了在线预测控制滚弯实验台的搭建,进行了变曲率在线预测控制滚弯试验,验证了型材滚弯精度在线预测控制的可行性。
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