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低压铸造是一项重要的特种铸造技术,与传统的铸造技术相比,具有材料利用率高,易获得轮廓清晰的铸件等优点。目前国内的低压铸造设备自动化程度不高,而国外生产的低压铸造设备价格昂贵,配件周期长、维修困难,这些因素制约着铸造业的发展,因此,加快对低压铸造技术的研发工作有着十分重要的意义。本课题研究的目的主要是针对实际生产时,低压铸造机的液面加压气动系统中压力控制不精确的问题,完成了对原有系统的改进,并加入了合适的控制策略。首先,本文根据低压铸造工艺的特点,介绍了低压铸造的工作原理;以气动系统压力控制要达到的效果为出发点,设计了气动伺服闭环控制系统,为保证系统的安全运行,防止系统压力过高,采用了3种并行卸压方式,增强了工作的可靠性。其次,对气动系统中所需要的最大耗气量进行了计算,并且以此为依据选出了合适的电气伺服阀,同时也完成了其它关键元件的计算和设计选型。在计算系统最大耗气量的过程中,还求出了保温炉内气体空间的增大速度,为后续AMESim中可变容积元件模型的建立打下了基础。再次,针对改进后的气动伺服系统,在AMESim中进行了物理建模,加入逻辑控制信号代替生产实际中的各类信号转换器,并对各元件的参数根据实际情况进行了设置,通过仿真,验证改进后的液面加压系统是否符合低压铸造的工艺要求,是否比原系统控制精度更优。最后,针对加压过程中出现的压力控制不甚精确,压力响应有一定滞后等问题,对整个系统建立了数学模型,并尝试加入PID控制改善其性能。通过分析液面加压过程中存在的温度、保温炉内气体空间变化等干扰因素,确定液面加压气动系统实际上是一个时变的非线性系统,采用联合仿真的方法,通过Matlab/Simulink软件设计模糊自整定PID控制器,对AMESim中的物理模型进行控制,最后得出的仿真结果证明,模糊自整定PID控制非常适合用于低压铸造机的液面加压气动伺服系统,所得的压力曲线在快速性、准确性上有了很大提高,控制效果最好。