分析控制基于MBD与RCP相结合伺服冲床制约系统结论

论文导读：冲压装备缺乏灵活性,无法很好的适应各种加工。而在伺服冲床制约系统中采取交流伺服制约这一技术,能更好地满足冲床加工的各种需求。通过传统策略开发伺服制约系统会使得系统的开发周期长、难度大、成本高,并且复杂的制约算法也无法方便、快速地实现。针对传统开发策略在系统开发历程中有着的缺陷,本课题以铝和铜的不同冲压成
摘要：现代加工业要求冲压技术与加工设备向柔性化进展,但传统的冲压装备缺乏灵活性,无法很好的适应各种加工。而在伺服冲床制约系统中采取交流伺服制约这一技术,能更好地满足冲床加工的各种需求。通过传统策略开发伺服制约系统会使得系统的开发周期长、难度大、成本高,并且复杂的制约算法也无法方便、快速地实现。针对传统开发策略在系统开发历程中有着的缺陷,本课题以铝和铜的不同冲压成型规律为依据,采取基于MBD(模型设计)与RCP (Rapid Controller Prototyping)相结合的策略,对伺服冲床在拉深成型加工方式下的制约系统进行探讨。论文的探讨内容主要体现在以下几方面：(1)根据铝和铜在拉深成型加工方式下的不同成型规律,设计满足伺服冲床不同板材对应不同加工性能的制约算法,并通过RCP策略自动转换成C程序代码,以而很快捷地实现了制约算法；(2)由于传统开发策略需要在完成伺服冲床的软、硬件和制约算法后再一起进行验证,当某一部分有所变动时,其他部分也必须进行转变,这就使伺服制约系统的开发难度增大。针对这一不足,本课题采取基于模型设计的策略,构建伺服冲床的整体结构模型以及制约系统模型,并进行联合制约仿真,根据伺服冲床模型的运转结果可以很方便地对整个伺服冲床进行修改与改善,以而使系统的开发历程变的简捷、高效；(3)针对传统开发策略中制约系统的程序实现需要大量的开发人员手动编写,开发成本高,实现也难这一不足,本课题采取基于模型设计与快速制约器原型相结合的策略,对伺服冲床制约系统的快速实现进行探讨。先构建DSP制约器的程序框图及制约算法模型,然后通过RCP策略将其自动转换成CCS软件中的C程序代码,经调试、编译后下载到芯片来制约伺服冲床运转,以而快速地完成了伺服冲床制约系统的开发。通过伺服冲床的运转结果验证了采取基于模型设计与RCP相结合的策略对伺服冲床制约系统进行开发的正确性及可行性,并且能够满足伺服冲床在拉深成型加工方式下针对不同板材的不同性能需求。该策略能够克服制约系统采取传统开发策略所有着的缺陷与不足,还能使制约系统更加灵活,制约算法更易实现,系统的开发效率更高。关键词：基于模型设计论文RCP论文PID制约论文联合制约仿真论文DSP系统论文
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Abstract6-7
目录7-10
第1章 绪论10-23

1.1 课题的探讨背景及作用10-11

1.2 交流伺服冲床的种类及进展近况11-17

1.2.1 冲床的种类11-12

1.2.2 交流伺服冲床的进展近况12-17

1.3 交流伺服冲床的核心技术及优点17-20

1.3.1 交流伺服制约技术17-18

1.3.2 交流伺服冲床的优点18-20

1.4 本论文的主要工作20-23

1.4.1 本论文的主要探讨内容20-21

1.4.2 本论文章节安排21-23

第2章 基于模型设计与RCP的伺服冲床制约系统开发策略23-29

2.1 伺服冲床的架构及其冲压历程23-24

2.

1.1 伺服冲床的架构23-24

2.

1.2 伺服冲床冲压加工的具体历程24

2.2 确定开发制约系统的案例24-26

2.3 RCP开发策略及其具体流程26-28

2.4 本章小结28-29

第3章 伺服冲床的模具设计及整体模型构建29-49

3.1 伺服冲床的冲压模具设计29-33

3.

1.1 压料板的设计29-32

3.

1.2 凸模的设计32-33

3.2 构建伺服冲床整体结构的机械模型33-39
3.

2.1 ADAMS介绍33

3.

2.2 在ADAMS下构建伺服冲床模型33-39

3.3 构建伺服驱动系统的模型39-48

3.1 构建伺服电机的结构模型39-45

3.2 构建驱动器的模型45-48

3.4 本章小结48-49

第4章 冲压成型制约算法设计与联合仿真49-66

4.1 PID制约算法设计49-55

4.2 设计满足冲压加工需求的转速函数55-59

4.3 ADAMS与MATLAB的联合制约仿真59-65

4.

3.1 制约系统的速度闭环仿真60-64

4.

3.2 系统的位置闭环仿真64-65

4.4 本章小结65-66
第5章 DSP制约器的快速实现66-89

5.1 TARGETFORTIC2000工具包中的功能模块66-76

5.

1.1 F2812 eZdsp目标功能模块66-70

5.

1.2 GPIO数字接口功能模块70-71

5.

1.3 QEP反馈脉冲采集模块71-72

5.

1.4 PWM脉宽调制功能模块72-74

5.

1.5 SCI串行通信功能模块74-75

5.

1.6 SPI同步通信功能模块75-76

5.2 交流伺服电机的制约策略76-88
5论文导读：0致谢100-101附：攻读硕士期间科研成果101上一页12
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2.1 定位置制约76-82

5.

2.2 定速度制约82-86

5.

2.3 拉深成型加工与冲裁加工的位置闭环制约86-88

5.

2.4 拉深成型加工与冲裁加工的速度闭环制约88

5.3 本章小结88-89
第6章 系统验证89-95

6.1 伺服冲床制约系统的配置89-90

6.2 定位置制约的验证90-92

6.3 定速度制约的验证92-93

6.4 拉深成型加工与冲裁加工的验证93-94

6.5 本章小结94-95

第7章 总结与展望95-97

7.1 总结95

7.2 课题展望95-97

参考文献97-100
致谢100-101
附：攻读硕士期间科研成果101