论车床V138数控立式车床液压系统设计与学术

论文导读：
摘要：数控立式车床主要用于加工直径大、长度短的大型、重型工件和不易在卧式车床上装夹的工件。本论文结合宁波海天有限公司V138数控立式车床液压系统设计的实际课题,设计了主机所需要的液压传动系统,不但对其中的元件进行了选型,而且进行了结构设计。并重点针对传统的车床顶尖系统传动效率低与运用液压传动系统冲击大等不足,充分运用现代电液比例技术的成果,对传统的车床顶尖运用电液比例方向阀制约顶尖油缸的输出速度,并运用压力制约顶尖油缸的最终位置,不但最大程度地减小了顶尖与工件接触的冲击力,而且提升了顶尖油缸的传动效率和自动化率。针对阀控液压缸的特点,运用传递函数策略在阀口正负两个方向上分别建立了顶尖油缸液压制约系统的数学模型,该模型不仅能准确地体现系统的动态特性,而且也为获得系统的准确参数提供了论述依据。为进一步改善和改善系统,必须对系统的传递函数进行性能浅析。分别利用传统的MATLAB/Simupnk软件和液压仿真专用软件DSHplus以及以上二者的联合实现系统仿真,仿真后得到了反映系统动态特性的曲线,并浅析了仿真结果。针对在系统仿真中发现的系统不稳定等不足,引入了PID制约器,分别探讨了运用传统策略整定PID参数和基于幅值裕度和相位裕度采取继电反馈算法进行PID参数整定的策略,两种参数整定的策略都满足了利用要求,相比之下,继电反馈算法整定PID制约器的制约效果更好。关键词：数控立式车床论文速度制约论文Matlab/Simupnk论文DSHplus论文PID论文继电反馈论文
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Abstract6-8
目录8-11
第1章 绪论11-21

1.1 数控立式车床介绍11-13

1.1 车床的进展历史11-12

1.2 数控车床国内外进展情况12-13

1.2 电液比例技术的探讨近况13-18

1.2.1 电液比例技术的形成和进展13-14

1.2.2 电液比例制约系统的特点14-15

1.2.3 电液比例系统建模与仿真的探讨情况15-16

1.2.4 制约对策在电液比例技术中的运用16-18

1.3 课题探讨的目的和作用18-19

1.4 论文的主要内容19-21

第2章 液压系统设计及系统构成21-37

2.1 V138数控立式车床介绍21-22

2.2 V138数控立式车床液压系统的设计22-28

2.1 V138数控立式车床液压站的设计22-23

2.2 V138数控立式车床液压系统外置阀组的设计23-28

2.3 V138数控立式车床液压系统主要静态参数估算28-29

2.3.1 已知技术参数28

2.3.2 液压系统各支路所需的压力和流量的计算28-29

2.4 液压系统主要元件的选型29-32

2.4.1 液压泵的选取29

2.4.2 电机的选取29-30

2.4.3 蓄能器的选取30-31

2.4.4 比例阀的选取31-32

2.4.5 其他液压元件的选取32

2.5 阀块三维设计32-33

2.6 电气制约系统设计33-37

2.6.1 顶尖油缸运动浅析33-35

2.6.2 顶尖油缸制约系统部件的选择35-37

第3章 液压系统的建模与仿真浅析37-55

3.1 液压系统建模与仿真介绍37-38

3.2 系统数学模型的建立38-47

3.

2.1 液压缸一负载系统固有频率的估算38-40

3.

2.2 确定系统主要环节参数40-45

3.

2.3 比例阀的传递函数的确定45

3.

2.4 液压缸的传递函数的确定45-46

3.

2.5 顶尖油缸速度制约系统的开环传递函数46-47

3.3 液压系统性能浅析47-50

3.1 衡量系统特性的制约指标47

3.2 稳定性浅析47-49

3.3 系统的阶跃响应49-50

3.4 液压系统在DSHplus中建模与浅析50-55

3.4.1 DSHplus软件介绍50-51

3.4.2 在DSHplus中建模仿真51-52

3.4.3 Matlab/Simupnk与DSHplus的联合仿真52-55

第4章 制约对策的探讨55-69

4.1 PID制约55-61

4.

1.1 PID制约原理55-56

4.

1.2 PID制约器各校正环节对系统性能的影响56-57

4.

1.3 PID参数整定论述概述57

4.

1.4 PID制约器的参数整定57-59

4.

1.5 PID制约后系统仿真结果59-61

4.2 继电反馈制约61-69
4.

2.1 继电反馈算法介绍62-63

4.

2.2 继电反馈辨识原理及策略63-65

4.

2.3 基于幅值裕度和相位裕度的PID自整定原理65

4.

2.4 基于继电反馈的系统联合建模65-66

4.2.5 基于继电反馈的PID参数整定与仿真6论文导读：6-69第5章结论与展望69-715.1结论695.2展望69-71参考文献71-75致谢75-77附录一液压系统元件清单77-79附录二系统参数辨识与PID整定M函数79-80上一页12
6-69
第5章 结论与展望69-71

5.1 结论69

5.2 展望69-71

参考文献71-75
致谢75-77
附录

一、液压系统元件清单77-79

附录

二、系统参数辨识与PID整定M函数79-80