外文翻譯--金屬板料成型過程控制器的設(shè)計 中文版.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學(xué)號：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)教師評語：該英文翻譯經(jīng)過幾次修改后語句較通順，語義較正確。基本能正確表達(dá)原文的內(nèi)容，這反映了該生通過本英文翻譯基本掌握了科技文獻(xiàn)的閱讀方法和常用專業(yè)詞匯的翻譯方法，但仍需要加強學(xué)習(xí)，基本達(dá)到了外文資料的翻譯目的。簽名：年月日美國控制會議論文集圣迪格加利福尼亞六月1999金屬板料成型過程控制器的設(shè)計Cheng-weiHsuandA.GalipUlsoyMahmoudY.Demeri密歇根大學(xué)機械工程與應(yīng)用力學(xué)系福特汽車公司福特研究實驗室安艾伯：密歇根48109-2125，美國迪波恩密歇根48121，美國摘要：在加工過程中通過調(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)于金屬板料成形過程控制的應(yīng)用已有很多的研究。但是，過程控制器的設(shè)計還沒有徹底解決，因此本文對此進(jìn)行研究。在無論模型是否確定和魯棒情況下，采用具有近似反饋動力學(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程。圖1為簡單的沖壓過程示意圖。圖1沖壓過程示意圖基本的組成部分是一個沖頭和一套包含拉深邊緣的壓邊圈。沖頭拉深板料成型，同時壓邊圈夾持板料控制流向凹模的金屬。一些過程變量如圖顯示：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（如無撕裂，無起皺和高的尺寸精度）對于避免裝配和最終產(chǎn)品性能出現(xiàn)問題很重要。沖壓過程的重復(fù)精度（如零件間的尺寸變化）也會影響到后續(xù)的批量裝配生產(chǎn)。新材料的使用也帶來了新的挑戰(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程中采用變壓邊力對于改進(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（如過程控制）如圖2所示。圖2是金屬板材成型中的過程控制在該策略中，通過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）控制一個可測的過程變量（如沖力）。相似的方法在文獻(xiàn)【5，6，7】中有所報道。最近對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反饋跟蹤特性來提高。2.更高的質(zhì)量可以通過選擇參考的沖壓力軌跡來得到。意識到一個糟糕的過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。過程控制器在金屬板材成型過程中的重要細(xì)節(jié)還沒有完全確定，尤其，從控制的角度。制造金屬板材成型的控制器已經(jīng)說明了9。Hsuetal。10最近提出了利用一次線性動力學(xué)模型在實驗中捕捉加工過程力的變化的觀點。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和誤差決定的。比例積分控制的優(yōu)點是，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時，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，它在潤滑良好情況下工作會產(chǎn)生一個大的壓邊力。這個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程。一個連續(xù)得到PI過程控制的，金屬板材逆動力學(xué)學(xué)的成型學(xué)說將要被提出。第一要求是關(guān)于非直線力學(xué)模型，為了非邊界成型10將要被開發(fā)去得到相近逆動力學(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)計去保證表面好的跟蹤效果，無論模型是否確定和魯棒。數(shù)字模擬將會證明控制器的能力。2系統(tǒng)化的過程控制設(shè)計下圖3是關(guān)于帶逆動力學(xué)的恒增益PI過程控制器框圖。Plant塊指的是真正沖壓過程的或者是它的過程模型。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。過程控制器的系統(tǒng)化開發(fā)有以下幾個要求：圖3用逆動力學(xué)獲得PI控制的框圖1.過程控制設(shè)計器的金屬板材（例如“板料”）建模。2.設(shè)計過程控制器（逆動力學(xué)和比例積分）。3.通過模擬實驗來調(diào)整和修正過程控制器表現(xiàn)。4.通過最后結(jié)果調(diào)整并修改過