用于复合材料压机的力矩调平控制方法及调平装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于复合材料压机的力矩调平控制方法及调平装置，所述控制方法包括四个竖直设置在滑块四角下方的调平液压缸，通过滑模变结构控制算法控制每个调平液压缸的目标调平输出力作用于滑块上，以实现对滑块的精确水平控制；以解决在高速调平系统中存在调平效率低，调平精度不高及抗干扰能力不强等问题。同时在压机快速压制过程中，通过设计基于双曲正割函数改进趋近律的最优滑模控制算法，以获得最优的目标输出调平力作用于滑块上，使滑块尽可能快速稳定的实现水平控制，改善在调平过程中，调平系统对主缸有较大的冲击与振动，提高系统的稳定性及调平精度。

Torque leveling control method and leveling device for composite material press

The present invention relates to a torque control method and leveling leveling device of composite machine, the control method includes four vertical leveling hydraulic cylinder arranged in the lower part of the four corners of the slider, the sliding mode variable structure control algorithm to control each leveling hydraulic cylinder output force for target leveling block, in order to achieve precise level on the slider control; in order to solve the problems in high speed leveling system in leveling efficiency is low, the leveling precision and anti-interference ability is not strong and other issues. At the same time in the press fast pressing process, the hyperbolic secant function improved optimal sliding mode control algorithm based on reaching law designed to target output leveling force to obtain the optimal slider, slider to achieve rapid and stable level of control as far as possible, improve during the leveling, leveling system has great impact and vibration the master cylinder, improve the stability and precision of leveling system.

【技术实现步骤摘要】
用于复合材料压机的力矩调平控制方法及调平装置
本专利技术涉及一种被动式力矩调平控制方法，特别涉及用于复合材料压机的力矩调平控制方法及调平装置。
技术介绍
复合材料压机是制造新型复合材料制品的重要装备之一，其优点在于自动化程度强、工艺技术简单、成型精度高、成型质量好、可实现一次成型以及可连续压制，而广泛地应用于飞机、航天、潜艇、汽车等高新
然而液压机压制成型的过程中，由于主缸与回程缸的压力分布不均、复合材料制品的形状和温度的差别，导致系统具有较强的偏载特性，如不平衡上述原因所导致的偏载，将使得滑块发生倾斜，从而影响复合材料制品的精度甚至损坏模具。为保证制品精度以及保护模具，考虑到主缸、回程缸以及复合材料所造成的倾覆力矩对整个压机系统的影响，目前最常用的手段是设计四角调平系统以平衡倾覆力矩。其设计和改进由以下两方面构成：一方面为液压系统方面，另一方面为控制算法方面。(1)液压系统方面：通过主动式调平或者被动式调平来实现滑块的快速水平控制(参考专利200910070144.3、201010243672.7、201110183255.2)；(2)算法优化方面:采用不同的控制策略进行同本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于复合材料压机的力矩调平控制方法，在滑块(2)四角下方分别竖直设置调平液压缸；其特征在于：包括以下依序进行的步骤：步骤1：调平开始时，分别采集四个调平液压缸的位移值；步骤2：将位移信号进行处理得到对角调平液压缸的位移差和速度差；步骤3：将步骤2中的位移差和速度差作为滑模变结构控制算法的输入，获得对角调平液压缸的目标调平力之差；步骤4：根据最优力分配算法，分别获得四个调平液压缸的目标输出力；步骤5：重复步骤2到步骤4的过程，通过对滑块(2)进行m次的调整，直至达到水平精度的要求。

【技术特征摘要】
1.用于复合材料压机的力矩调平控制方法，在滑块(2)四角下方分别竖直设置调平液压缸；其特征在于：包括以下依序进行的步骤：步骤1：调平开始时，分别采集四个调平液压缸的位移值；步骤2：将位移信号进行处理得到对角调平液压缸的位移差和速度差；步骤3：将步骤2中的位移差和速度差作为滑模变结构控制算法的输入，获得对角调平液压缸的目标调平力之差；步骤4：根据最优力分配算法，分别获得四个调平液压缸的目标输出力；步骤5：重复步骤2到步骤4的过程，通过对滑块(2)进行m次的调整，直至达到水平精度的要求。2.根据权利要求1所述的用于复合材料压机的力矩调平控制方法，其特征在于：在步骤1之前首先创设一虚拟轴，所述虚拟轴为四个调平液压缸位移的平均值；四个调平液压缸分别跟踪所述虚拟轴。3.根据权利要求2所述的用于复合材料压机的力矩调平控制方法，其特征在于：在步骤5中设置一判断程序，即各个调平液压缸与所述虚拟轴的位移之差在一定范围以内时，则自动调平结束。4.根据权利要求3所述的用于复合材料压机的力矩调平控制方法，其特征在于：在所述步骤3中，通过滑块(2)的力矩平衡方程、四个调平液压缸之间的几何关系以及运动学方程建立滑块(2)的数学模型并将其转换为状态空间方程，再结合虚拟轴，设计所述滑模变结构控制算法。5.根据权利要求4所述的用于复合材料压机的力矩调平控制方法，其特征在于：所述滑模变结构控制系统的设计包括滑模面的设计和滑模变结构控制律的设计；最优滑模面为s1＝x1+a·x3、s2＝x2+b·x4，其中，a、b的取值决定了s1和s2的收敛速率；s1：滑模面1；s2：滑模面2；a：滑模面1的收敛系数；b：滑模面1的收敛系数；x1：第一调平液压缸(6)与第三调平液压缸(8)的位移差；x2：第二调平液压缸(7)与第四调平液压缸(9)的位移差；x3：第一调平液压缸(6)与第三调平液压缸(8)的速度差；x4：第二调平液压缸(7)与第四调平液压缸(9)的速度差。所述滑模变结构控制律的改进趋近律为其中，k1、k2的取值决定趋近滑模面的程度；k1：趋近律系数；k2：趋近律系数；s(t)：滑模面。6.根据权利要求1至5任一权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜恒，蔡文杰，田述清，徐志明，谢剑林，陈远，施跃文，王琳，陈淑梅，陈晖，
申请(专利权)人：福建海源自动化机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35