【正文】 基于 專家 控制 系統(tǒng) 在 精校機液壓位置伺服系統(tǒng) 上 的 仿真 與應用 研究 The Simulation and Applied Study on Straightening Machine Hydraulic Press Servo System Based on the Expert Control System 作 者 姓 名 楊文旭 學 位 類 型 學 歷 碩 士 學 科、專 業(yè) 機械電子工程 研 究 方 向 機電控制與自動化 導 師 及 職 稱 丁曙光 副教授 2022 年 04 月 合 肥 工 業(yè) 大 學 本論文經答辯委員會全體委員審查，確認符合合肥工業(yè)大學碩士學位論文質量要求。 答辯委員會簽名：（工作單位、職稱） 主席： 黃康 合肥工業(yè)大學 教授 委員： 李貴閃 合肥鍛壓集團有限公司 高級工程師 翟 華 合肥工業(yè)大學 副教授 導師： 丁曙光 合肥工業(yè)大學 副教授 獨 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或 撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 合肥工業(yè)大學 或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。 學位論文作者簽名： 楊文旭 簽字日期： 2022 年 04月 29 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解 合肥工業(yè)大學 有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權 合肥工業(yè)大學 可以將學位論文的全部或部分 內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。 (保密的學位論文在解密后適用本授權書 ) 學位論文作者簽名： 楊文旭 導師簽名： 丁曙光 簽字日期： 2022 年 04 月 29 日 簽字日期： 2022 年 04 月 29 日 學位論文作者畢業(yè)后去向： 就業(yè) 工作單位： 武橋重工集團股份有限公司 電話： 通訊地址： 郵編： 基于 專家 控制 系統(tǒng) 在 精校機液壓位置伺服系統(tǒng) 上 的 仿真 與應用 研究 摘要 在現代制造生產工業(yè)中，對軸類零件的要求越來越高，這就對軸類零件的校直提出 了新的要求。 精校機作為一種先進的軸類零件液壓校直裝備，被廣泛應用在 機械，汽車，工程機械等各類機械制造行業(yè)。 液壓 位置 伺服 系統(tǒng) 是精校機最主要的部分 ，該 系統(tǒng) 直接決定著工件的加工精度， 但是由于這個 系統(tǒng) 是一個非線性時變系統(tǒng)， 而且該系統(tǒng)對環(huán)境 和負載 的 依賴性比較大，比如說溫度的高低、工作時間的長短、液壓油的黏性 、負載的材料、尺寸等 等， 這些因素都會影響液壓位置伺服系統(tǒng)的 響應 精度， 使其控制起來有一定的難度。針對此 種情況，需 要對 液壓位置伺服系統(tǒng)進行 深入的研究 ， 同時 尋找一種 智能 的方法來對此 系統(tǒng)進行控制。 本文對精校機液壓位置伺服系統(tǒng)的工作原理進行了介紹，根據實際的需要設計出了該液壓位置伺服系統(tǒng)，建立其相應的數學模型，推導出了系統(tǒng)的傳遞函數。并分 別對 空載下行和壓下工件兩種負載情況進行討論 ， 對系統(tǒng)的動態(tài)性能和靜態(tài)性能進行分析。 然后 對液壓位置伺服系統(tǒng)控制方法加以改進， 傳統(tǒng)的PID 控制 由于 不能有效克服負載、 參數大范圍變化及非線性因素的影響， 因而不能 滿足 控制 要求， 所以在本文中引入了 專家整定 PID 控制器，它是把專家 系統(tǒng)和傳統(tǒng)的 PID 控制系統(tǒng) 有效的 結合起來而形成的一種新型的控制器，這種控制器 可以 利用專家系統(tǒng) 的 知識庫來修正 PID 參數，從而改變 PID 控制方式以達到最佳 PID 控制的效果。最后，把專家整定 PID 控制器的 控制效果通過 Matlab仿真 ,得出 仿真圖，并把 此控制器用于 YH4063 精校機進行試驗，把仿真圖和實驗所得的數據進行分析后，得出把專家整定 PID 控制器應用于精校機上是 可以達到校直要求的。 關鍵詞 ： 精校機 ， 專家控制器，液壓伺服系統(tǒng)，仿真 The Simulation and Applied Study on Straightening Machine Hydraulic Press Servo System Based on the Expert Control System Abstract In modern manufacturing industry, the requirement for shaft parts is increasingly getting higher and higher, and this proposes new requirements for precise straightening machine, as an advanced shaft parts manufacturing equipment, which is widely used in machinery, automobile, engineering machinery and other types of machinery manufacturing industry. Hydraulic servo body is the main part of precise straightening machine parts, which directly determines the work piece machining accuracy. However, because this body is a nonlinear timevarying system, and this system is paratively dependent on the environment, such as temperature height, operating time length, viscosity of hydraulic oil and so on. These factors can affect the hydraulic pressure position server39。s work precision, making its control certain difficult. In such cases, it is necessary to conduct the analytical study to its hydraulic position servo system analysis in order to find a more precise way to control this system. This thesis, by inferring its transfer function through the study of valve controlling cylinder, carry on the research based on the two load conditions of noload pressure and the pressure head press down the work piece to analyze the corresponding mathematical model established by the analysis. Then, the hydraulic servo system control method is improved. Because the traditional PID control cannot overe the influence of the factor of the load, the wide range change of the model parameter and the misalignment effectively, so this paper introduces the indirect expert controller, one kind of new controller which unifies the expert control system and the traditional PID control system forms. This kind of controller revises the PID parameter by using the expert system knowledge library, thus changes the PID control mode to achieve the best PID control effect. Finally, this paper es to the conclusion that this controller is more appropriate for a certain type straightening machine by the application of the effect of this control through the Matlab simulation. Key words: Straightening Machine, expert installation PID control, hydraulic servosystem, simulation 致謝 本人在近三年的學習中，始終的到了丁曙光老師的悉心指導，無論是課題的選擇還是論文的撰寫，都傾注了丁老 師的無數心血；丁老師學識淵博，知識豐富，具有 非常 深厚的學問功底； 同時對我們 嚴格 要求，以誨人不倦的態(tài)度幫助我們走過 每 一個 臺階。在此，我要衷心的感謝丁老師為我所做的一切，他的教育精神將使 我終生受益匪淺。 同時我要非常感謝機械設計教研室的全體老師和教授過我的 老師，他們在我的學習生活中也給予了我很多的幫助，在此我感謝他們對 我學業(yè)上的指導，向他們表示崇高的敬意。 在我論文撰寫期間，我的同學們也給 了很多的建議，讓我能夠保證質量的完成論文 寫作， 特別是葛治亮、 宋祥雙、 繆玉桂 、尹道駿、嚴為林 等同學，對我的幫助 非常 大， 向他們表示深刻的感謝。 最后我要感謝我的家人，感謝我的親朋好友，無論在生活還是學習上，他們都給我最堅定的支持和鼓勵。 作者：楊文旭 2022 年 04 月 目錄 第一章緒論 ............................................................................................................................ 1 精密校直機的研究現狀 .............................................................................. 1 專家系統(tǒng)概述和發(fā)展史 ............................................................................... 2 專家系統(tǒng)的結構及其原理 .......................................................................... 4 專家系統(tǒng)的結構 ......................