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随着当今科技的高度发展,现代工业尤其是重工业和航空工业对锻件的质量和锻造压机的性能,如锻造频次和锻件尺寸精度,均提出了越来越高的要求。常用的自由锻压机吨位大,锻造速度慢,难以满足新型材料的锻造要求,于是快锻液压机作为自由锻压机的一个重要发展,在很多工业应用场合开始代替传统的自由锻压机,发挥着越来越重要的作用。 快锻压机技术发展迅速,在国际上广泛存在着两种快锻控制系统:泵控和阀控。其中,采用电液比例插装技术的快锻液压机由于可比例控制流量,流量大,控制简单等特点在我国有着广泛的应用。针对快锻液压机液压控制系统的非线性、大时变、控制对象复杂,参数变化较大等特点,利用联合仿真技术,对其动静态特性展开理论具有重要的理论意义和实际应用价值。 首先,论文介绍了31.5MN快锻液压机的系统组成,介绍了快锻液压机的技术参考参数以及快锻的基本过程及性能控制要求。 其次,利用三维设计软件Solidworks建立了快锻液压机的三维模型,并通过中间格式将三维模型导入到动力学分析软件ADAMS中。修改模型的各种属性对模型进行重构,然后通过添加约束,添加驱动等关键环节建立了快锻液压机的ADAMS本体模型,最后通过运动学仿真和动力学仿真验证了本体模型的正确性。 然后,对31.5MN快锻液压机快锻系统的液压系统进行了分析,在其原理的基础上对模型做了简化,推导出关键液压元件、工作缸子系统和回程缸子系统的数学模型,在MATLAB/Simulink中构建了逻辑控制子系统,通过仿真对各模型的正确性进行了验证。 最后,利用ADAMS/Control和Simulink的数据接口搭建31.5MN快锻液压机的联合仿真模型,并对31.5MN快锻液压机快锻系统的静态特性进行仿真和实验研究。通过设置不同的PID参数得到了不同的滑块位移曲线,最终获得了合理的PID参数,通过添加负载力得到了在该参数下300t负载情况下的滑块位移曲线、工作缸及回程缸压力曲线。通过对仿真结果进行分析可以看出,31.5MN快锻液压机液压系统能够满足设计要求,验证了联合仿真模型的正确性。