外文翻譯--金屬板料成型過(guò)程控制器的設(shè)計(jì) 中文版.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專(zhuān)業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名：學(xué)號(hào)：外文出處；ProcessControllerDesignforSheetMetalForming,ProceedingsoftheAmericanControlConference,SanDigeo,CaliforniaJune1999,p192-196附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：該英文翻譯經(jīng)過(guò)幾次修改后語(yǔ)句較通順，語(yǔ)義較正確。基本能正確表達(dá)原文的內(nèi)容，這反映了該生通過(guò)本英文翻譯基本掌握了科技文獻(xiàn)的閱讀方法和常用專(zhuān)業(yè)詞匯的翻譯方法，但仍需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，基本達(dá)到了外文資料的翻譯目的。簽名：年月日美國(guó)控制會(huì)議論文集圣迪格加利福尼亞六月1999金屬板料成型過(guò)程控制器的設(shè)計(jì)Cheng-weiHsuandA.GalipUlsoyMahmoudY.Demeri密歇根大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用力學(xué)系福特汽車(chē)公司福特研究實(shí)驗(yàn)室安艾伯：密歇根48109-2125，美國(guó)迪波恩密歇根48121，美國(guó)摘要：在加工過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)壓邊力可以增加工件的成形性和精確度和更好的重復(fù)精度。關(guān)于金屬板料成形過(guò)程控制的應(yīng)用已有很多的研究。但是，過(guò)程控制器的設(shè)計(jì)還沒(méi)有徹底解決，因此本文對(duì)此進(jìn)行研究。在無(wú)論模型是否確定和魯棒情況下，采用具有近似反饋動(dòng)力學(xué)的常數(shù)比例積分（PI）控制器可獲得小的跟蹤誤差。1概述由于具有高速度和低批量生產(chǎn)成本，金屬板料沖壓是一種重要制造過(guò)程。圖1為簡(jiǎn)單的沖壓過(guò)程示意圖。圖1沖壓過(guò)程示意圖基本的組成部分是一個(gè)沖頭和一套包含拉深邊緣的壓邊圈。沖頭拉深板料成型，同時(shí)壓邊圈夾持板料控制流向凹模的金屬。一些過(guò)程變量如圖顯示：Fp是沖壓力，F(xiàn)b是壓邊力，F(xiàn)r是坯料約束力。沖壓零件良好的質(zhì)量（如無(wú)撕裂，無(wú)起皺和高的尺寸精度）對(duì)于避免裝配和最終產(chǎn)品性能出現(xiàn)問(wèn)題很重要。沖壓過(guò)程的重復(fù)精度（如零件間的尺寸變化）也會(huì)影響到后續(xù)的批量裝配生產(chǎn)。新材料的使用也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。例如，輕質(zhì)材料（如鋁）的使用可根本減輕汽車(chē)的重量從而更好的節(jié)省油耗。但是，鋁材降低了成型性并生產(chǎn)更大的回彈。對(duì)于流入凹模處材料的控制是保證零件的高質(zhì)量和重復(fù)精度的關(guān)鍵。以往研究表明在拉深過(guò)程中采用變壓邊力對(duì)于改進(jìn)成形性，減少回彈和得到好的工件重復(fù)精度。一種變壓邊力應(yīng)用的策略（如過(guò)程控制）如圖2所示。圖2是金屬板材成型中的過(guò)程控制在該策略中，通過(guò)控制壓邊力按照事先設(shè)定好的軌跡（如沖頭的力-位移曲線(xiàn)）控制一個(gè)可測(cè)的過(guò)程變量（如沖力）。相似的方法在文獻(xiàn)【5，6，7】中有所報(bào)道。最近對(duì)于金屬板成型的研究又得出以下結(jié)論：1.零件質(zhì)量的一致性可以通過(guò)反饋跟蹤特性來(lái)提高。2.更高的質(zhì)量可以通過(guò)選擇參考的沖壓力軌跡來(lái)得到。意識(shí)到一個(gè)糟糕的過(guò)程控制器是不能很好的保證跟蹤性能結(jié)果也不能保證零件質(zhì)量和重復(fù)精度是非常重要的。很明顯，過(guò)程控制器在反饋控制系統(tǒng)中起著重要的作用，因此需要進(jìn)一步的研究。過(guò)程控制器在金屬板材成型過(guò)程中的重要細(xì)節(jié)還沒(méi)有完全確定，尤其，從控制的角度。制造金屬板材成型的控制器已經(jīng)說(shuō)明了9。Hsuetal。10最近提出了利用一次線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型在實(shí)驗(yàn)中捕捉加工過(guò)程力的變化的觀(guān)點(diǎn)。比例積分控制已經(jīng)被用在金屬板成形和控制器部分。這種應(yīng)用一定程度上是由它的特點(diǎn)和誤差決定的。比例積分控制的優(yōu)點(diǎn)是，好的控制器它能取得好的跟蹤效果。但是，不能保持好的持久性。然而，差的控制器能得到好的持久性。但是，不能得到好的可跟蹤特性。當(dāng)金屬板材成型加工更多用于非直線(xiàn)時(shí)，很難使比例積分控制器和壓邊圈系統(tǒng)保持一致的好的表現(xiàn)。Hsuetal8研究說(shuō)明連續(xù)比例積分控制反饋表現(xiàn)（PIF）雖然PIF控制在干燥情況下工作很好，它在潤(rùn)滑良好情況下工作會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的壓邊力。這個(gè)研究的目的是為了系統(tǒng)地發(fā)展能使金屬板材成形保持更好的跟蹤效果的過(guò)程。一個(gè)連續(xù)得到PI過(guò)程控制的，金屬板材逆動(dòng)力學(xué)學(xué)的成型學(xué)說(shuō)將要被提出。第一要求是關(guān)于非直線(xiàn)力學(xué)模型，為了非邊界成型10將要被開(kāi)發(fā)去得到相近逆動(dòng)力學(xué)，這是關(guān)于表面跟蹤的。為獲得更好的重復(fù)精度，PI控制器將要被設(shè)計(jì)去保證表面好的跟蹤效果，無(wú)論模型是否確定和魯棒。數(shù)字模擬將會(huì)證明控制器的能力。2系統(tǒng)化的過(guò)程控制設(shè)計(jì)下圖3是關(guān)于帶逆動(dòng)力學(xué)的恒增益PI過(guò)程控制器框圖。Plant塊指的是真正沖壓過(guò)程的或者是它的過(guò)程模型。Fpd是參考的沖壓力軌跡，Pb是提供給Plant的壓邊力，F(xiàn)b也是Plant產(chǎn)生的沖壓力。過(guò)程控制器的系統(tǒng)化開(kāi)發(fā)有以下幾個(gè)要求：圖3用逆動(dòng)力學(xué)獲得PI控制的框圖1.過(guò)程控制設(shè)計(jì)器的金屬板材（例如“板料”）建模。2.設(shè)計(jì)過(guò)程控制器（逆動(dòng)力學(xué)和比例積分）。3.通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)整和修正過(guò)程控制器表現(xiàn)。4.通過(guò)最后結(jié)果調(diào)整并修改過(guò)