基于自抗扰控制的砖瓦切割成型追剪伺服系统设计

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fugoolisk
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
当前中国经济快速发展,科技水平稳步提升,砖瓦工业相关的装备制造技术也在不断进步。在砖瓦生产过程中,砖坯的切割成型是至关重要的一个环节,要求设备将生产材料分割成设定的尺寸,而切割的精度和切割端面的效果直接影响到产品的质量和原材料利用率。当前先进的切割方式为追剪式切割,但由于切割过程中会产生多种无法确定的内外扰动因素,且被控对象交流伺服电机是一个多变量、强耦合和非线性的复杂对象,难以得到精确的数学模型,使得对追剪运动的精确控制难以实现。基于当前砖瓦生产中出现的这些问题,本文依托于某砖瓦制品企业为背景展开研究,设计基于自抗扰控制的追剪伺服系统。首先,从砖瓦材料追剪系统的工艺流程出发,在深入分析系统各部分功能及运行方式的基础上,得到影响追剪伺服系统切割效果的关键流程及主要因素。并对系统的功能、指标与需求进行深入分析,研究并设计追剪伺服系统的整体架构。其次,针对追剪过程中材料速度波动大、变化范围宽的特性建立材料的动态测量模型,明确编码器脉冲反馈与材料速度之间的关系;针对执行机构切台和被控对象电机之间的运动过程非线性问题,建立追剪运动的数学模型,得到电机和切台之间的位移、速度和加速度关系;针对切台的精确定位和速度同步问题,对追剪的过程进行运动轨迹规划,确定各阶段的轨迹计算方法。从而为后续追剪伺服控制算法的实现提供模型与理论基础。然后,针对追剪过程的不确定性和内外干扰等问题,将自抗扰技术运用到伺服系统的控制中,在原理分析的基础上将追剪运动控制的不确定因素及内外扰动作为整体进行处理。分别对追剪伺服系统自抗扰控制器的跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性反馈控制率进行研究,利用数字仿真技术与传统PID控制进行对比,证明自抗扰控制在追剪伺服系统的运动控制过程中所具有的优越性。最后,结合砖瓦材料追剪伺服控制系统的工艺流程及功能,完成了系统的整体设计,对现场实际运行情况进行分析和改进,实现了该追剪伺服系统的高精度和高质量切割,同时证明自抗扰控制在追剪伺服系统中应用的强鲁棒性和抗干扰性能。
其他文献
在紧急情况下,人们往往表现出本能的恐慌情绪,直接影响行人逃生行为,对人群安全带来很大的威胁。体育场馆人员密集,一旦发生紧急事件极易产生恐慌情绪导致行为混乱,影响社会公共安全。为了研究恐慌情绪对体育场馆行人逃生效率的影响,本文结合行人恐慌行为、心理行为以及动力学规律的研究,总结了行人疏散特征、社会行为以及恐慌情绪下的动力学特征,界定恐慌程度、行人发生从众行为的概率、选择最近出口概率等概念,考虑行人心
高速公路隧道内行人目标的正确检测和跟踪对高速公路安全有着重要意义。由于隧道内光照、摄像头架设等原因,使得监控视频图像模糊,行人目标相对尺寸较小且容易受到遮挡,使得传统方法无法对行人目标进行有效的检测和跟踪。深度学习模型由于其良好的特征提取和表达能力,在行人检测和跟踪领域取得了不错的效果,但针对复杂的隧道环境难以发挥其良好的特征提取能力。因此研究基于深度学习隧道环境下的行人目标检测和跟踪算法有着重要
边坡工程问题一直以来是岩土界研究的热点问题,尤其在重庆四川等地,由于山地众多,边坡也较多,边坡的失稳极易对当地生态经济和人民安全造成较大影响,因此加强对边坡的稳定性研究具有重大的意义。本文从边坡稳定性研究的两个重点问题入手,分别为边坡滑裂面的确定及稳定系数的确定,并基于边坡体内部实际应力状态来分析边坡稳定性。首先,本文指出了矢量和法的缺陷,矢量和法中规定的边坡滑动趋势方向仅凭经验获得,理论上瞬时下
在计算机视觉技术飞速发展的潮流以及驾驶辅助系统的旺盛需求与发展的背景下,本文将两种先进技术相结合,提出了应用于高速或城市封闭道路的严重堵车环境下的自适应巡航起停控制系统的研究。本文架构系统采用分层式理念,以三层式结构组成自适应巡航起停控制系统,即环境感知层、运动学决策层和执行器控制层。环境感知层包括车辆识别、距离检测、前车尾灯识别关键技术,本文在原有YOLOv3网络中增加融合104×104尺度检测
在月面探索任务中,一些有价值的科学目标存在于目前的星表探测机器人无法到达的崎岖地形环境中,如月表陨石坑、溶洞。因此,研制运动更平稳、灵活,具有极端月面环境(如溶洞、月坑)适应能力的机器人是目前月表巡视探测所面临的关键难题。针对月面极端环境科学探测的任务需求,结合足式机器人非结构地形适应能力强和轮式机器人运动速度快的优点,在国家自然科学基金项目和国防科工局预先研究项目的支持下,本文提出一种由4R1S
在许多土木建筑工程中,例如公路、桥梁工程,使用的混凝土大部分是大体积的中低强度等级混凝土,并且对其耐久性愈加重视,另一方面,随着天然河砂资源过度消耗,机制砂取代天然河砂配制混凝土已成为必然的趋势。中建四局五公司重庆秀山至贵州印江高速公路项目第五分部(秀印五标)承建大量的隧道桥梁,所用的混凝土多为机制砂中低强度等级混凝土。因此,对机制砂应用在中低强度等级高性能混凝土的研究是十分有必要的。针对机制砂在
超临界压力下的有机朗肯循环(SORC)以其高热效率和高输出功等优点成为工业余热回收领域的主要发展方向之一。超临界循环工质的物性不仅影响系统循环热效率和经济性,还需要满足环保性、安全性和稳定性等方面的要求。HCs工质相比传统的HFCs工质具有较高的临界温度,在超临界换热过程中与热源换热的匹配性更好。丙烷的高临界温度和低临界压力非常适合低温余热的SORC系统,但是具有可燃性,为保证系统安全运行,可考虑
随着我国城市化进程的迅速发展,城市规模逐渐扩大,居民出行距离也随之增加。迅速扩大的机动化出行规模与交通设施供给不足之间的矛盾日益突出,交通拥堵问题逐渐显现,成为人们议论的焦点。同时,城市在不断扩张的过程中,新建城区在建设初期往往会产生功能单一、公共交通及慢行基础设施不足的困境,导致居民中车行出行群体与其他出行方式的群体在出行时间成本上产生了较大差异,形成了交通不公平现象。交通公平性问题的研究内容较
泡沫混凝土具有单位体积质量小、热工性能好、防火及吸声性能优良等特点,已经在软土地带的地基浅层换填、屋面的保温与找坡、预制钢混构件的夹心层、园林绿化等领域得到推广和应用。但泡沫混凝土也存在干密度需要降低、早期强度有待提高等问题,轻钙粉作为一种轻质填料,已被成熟应用在造纸、塑料、橡胶等传统工业中,但其作为掺合料替代水泥制备泡沫混凝土的研究甚少。本文以30%过氧化氢溶液为化学发泡剂,普通硅酸盐水泥、4种
伴随着我国高校逐步发展的是校园建设的热潮,近年来随着其趋势渐缓校园规划研究重点已从对数量、规模的重视转而到对“存量”的关注,其发展模式也向着集约化内涵提升转型,大学校园的更新再利用成为高校普遍面临的重要发展模式之一。大学校园老校区土地容量有限、建筑用房及教学设施使用率低、建筑进入老化期等方面存在诸多现实困境,所以在当前的困境中更要加强对大学校园更新的重视。在此背景下,国内外许多专家学者对如何基于在