[发明专利]一种用于锻造过程的在线控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于锻造过程的在线控制方法，该方法首先获取数据，获取的数据包括锻造过程中液压缸活塞杆位移和速度、驱动缸及回程缸油压、变形力大小、比例流量阀电压、液压缸运动部件质量和系统粘性阻尼系数，并根据模锻压机系统动力学方程，计算摩擦力Ff；同时建立比例流量阀液压系统方程；同时计算出变形力；利用所述变形力数据，预测下一时刻的变形力；基于离线摩擦辨识及在线负载力建模预测建立在线控制器。本发明考虑了非线性摩擦力以及负载力的不确定性及其突变性，使得控制器可用于不同锻件锻造的控制过程，也可适应锻件负载力存在突变的锻造过程的高精度速度控制。

主权项

1.一种用于锻造过程的在线控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、获取数据，所述数据包括锻造过程中液压缸活塞杆位移和速度、驱动缸及回程缸油压、变形力大小、比例流量阀电压、液压缸运动部件质量和系统粘性阻尼系数；S2、由所述步骤S1获得的数据，根据模锻压机系统动力学方程计算摩擦力F_f；式中，m为模锻压机活动横梁、三个柱塞杆及上模具质量总和，A为驱动缸有效作用面积总和，p为油液压力，x为模锻压机运动位移，B为粘性阻尼系数，F_z为锻件变形抗力，F_h为回程缸作用力总和，d_s为外界扰动；S3、由粒子群优化算法，选取摩擦力均方根误差(RMSE)作为优化指标，即其中，是近似摩擦力；S4、由所述步骤S1获得的数据，建立比例流量阀液压系统方程；S5、在工作点处对变形力方程进行泰勒展开，近似为其中所述F_l0,c_l0,c_l1,c_l2,c_l3为通过泰勒展开的辨识系数；S6、由所述步骤S1获得的数据，通过所述摩擦力计算出变形力；利用所述变形力数据，预测下一时刻的变形力；S7、所建立的控制器算法方程为所述v_r是参考速度，K是比例流量阀补偿系数，V₀是柱塞缸进油腔初始容积，β_e是油液体积弹性模量。