(doc)-模具专业外文翻译-金属板料成型过程控制器的设计(中文）-其他专业

中文3920字毕业设计论文外文资料翻译系部机械工程系专业机械工程及自动化姓名学号外文出处PROCESSCONTROLLERDESIGNFORSHEETMETALFORMING,PROCEEDINGSOFTHEAMERICANCONTROLCONFERENCE,SANDIGEO,CALIFORNIAJUNE1999,P192196附件1外文资料翻译译文；2外文原文。指导教师评语该英文翻译经过几次修改后语句较通顺，语义较正确。基本能正确表达原文的内容，这反映了该生通过本英文翻译基本掌握了科技文献的阅读方法和常用专业词汇的翻译方法，但仍需要加强学习，基本达到了外文资料的翻译目的。签名年月日美国控制会议论文集圣迪格加利福尼亚六月1999金属板料成型过程控制器的设计CHENGWEIHSUANDAGALIPULSOYMAHMOUDYDEMERI密歇根大学机械工程与应用力学系福特汽车公司福特研究实验室安艾伯密歇根481092125，美国迪波恩密歇根48121，美国摘要在加工过程中通过调节压边力可以增加工件的成形性和精确度和更好的重复精度。关于金属板料成形过程控制的应用已有很多的研究。但是，过程控制器的设计还没有彻底解决，因此本文对此进行研究。在无论模型是否确定和鲁棒情况下，采用具有近似反馈动力学的常数比例积分（PI）控制器可获得小的跟踪误差。1概述由于具有高速度和低批量生产成本，金属板料冲压是一种重要制造过程。图1为简单的冲压过程示意图。图1冲压过程示意图基本的组成部分是一个冲头和一套包含拉深边缘的压边圈。冲头拉深板料成型，同时压边圈夹持板料控制流向凹模的金属。一些过程变量如图显示FP是冲压力，FB是压边力，FR是坯料约束力。冲压零件良好的质量（如无撕裂，无起皱和高的尺寸精度）对于避免装配和最终产品性能出现问题很重要。冲压过程的重复精度（如零件间的尺寸变化）也会影响到后续的批量装配生产。新材料的使用也带来了新的挑战。例如，轻质材料（如铝）的使用可根本减轻汽车的重量从而更好的节省油耗。但是，铝材降低了成型性并生产更大的回弹。对于流入凹模处材料的控制是保证零件的高质量和重复精度的关键。以往研究表明在拉深过程中采用变压边力对于改进成形性，减少回弹和得到好的工件重复精度。一种变压边力应用的策略（如过程控制）如图2所示。图2是金属板材成型中的过程控制在该策略中，通过控制压边力按照事先设定好的轨迹（如冲头的力位移曲线）控制一个可测的过程变量（如冲力）。相似的方法在文献【5，6，7】中有所报道。最近对于金属板成型的研究又得出以下结论1零件质量的一致性可以通过反馈跟踪特性来提高。2更高的质量可以通过选择参考的冲压力轨迹来得到。意识到一个糟糕的过程控制器是不能很好的保证跟踪性能结果也不能保证零件质量和重复精度是非常重要的。很明显，过程控制器在反馈控制系统中起着重要的作用，因此需要进一步的研究。过程控制器在金属板材成型过程中的重要细节还没有完全确定，尤其，从控制的角度。制造金属板材成型的控制器已经说明了9。HSUETAL。10最近提出了利用一次线性动力学模型在实验中捕捉加工过程力的变化的观点。比例积分控制已经被用在金属板成形和控制器部分。这种应用一定程度上是由它的特点和误差决定的。比例积分控制的优点是，好的控制器它能取得好的跟踪效果。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，不能得到好的可跟踪特性。当金属板材成型加工更多用于非直线时，很难使比例积分控制器和压边圈系统保持一致的好的表现。HSUETAL8研究说明连续比例积分控制反馈表现（PIF）虽然PIF控制在干燥情况下工作很好，它在润滑良好情况下工作会产生一个大的压边力。这个研究的目的是为了系统地发展能使金属板材成形保持更好的跟踪效果的过程。一个连续得到PI过程控制的，金属板材逆动力学学的成型学说将要被提出。第一要求是关于非直线力学模型，为了非边界成型10将要被开发去得到相近逆动力学，这是关于表面跟踪的。为获得更好的重复精度，PI控制器将要被设计去保证表面好的跟踪效果，无论模型是否确定和鲁棒。数字模拟将会证明控制器的能力。2系统化的过程控制设计下图3是关于带逆动力学的恒增益PI过程控制器框图。PLANT块指的是真正冲压过程的或者是它的过程模型。FPD是参考的冲压力轨迹，PB是提供给PLANT的压边力，FB也是PLANT产生的冲压力。过程控制器的系统化开发有以下几个要求图3用逆动力学获得PI控制的框图1过程控制设计器的金属板材（例如“板料”）建模。2设计过程控制器（逆动力学和比例积分）。3通过模拟实验来调整和修正过程控制器表现。4通过最后结果调整并修改过程控制器的表现。过程控制器的调整和验证在本文将不加以说明。21金属板料成型建模U形件成型过程模型可以用以下一次非线性动力学公式所表示此外（FB）和（FB）是CD增益和时间常数，这可以从恒压边力实验得到。22连续通过相似的逆动力学实际获得PI控制对于一个给定参考冲压力轨迹冲压力轨迹，设计控制器去生成压边力可达到1稳定的闭环系统2冲压力和参考冲压力轨迹的渐近收敛。提出的控制器包括两部分近似逆动力学和比例积分控制。近似的逆动力学跟踪参考冲压力轨迹，而PI控制器能保证好的跟踪效果而无论干扰和模型的不确定性。221近似逆动力学；逆动力学示意图如图4所示图4逆动力学框图FB0是输出逆动力学同时也是经控制器推算出的压边力的一部分，E是由于单独使用逆动力学所引起的误差。事实上，逆动力学是前馈控制。跟踪误差被定义为E（T）FP（FB，T）FPD（T）。跟踪误差的力，是由E（T）除时间T推算得到的，代入式1可得LYAPUNOV定理证明了跟踪误差动力学的渐近稳定性，这意味着E渐近收敛为0。选择备选LYAPUNOV函数如V1/2VE对T求导得因此式8可变为式10是负定义因为（FB）001的允许范围FB不是0然而当001假设为0。这种假设事实上限制了上面的范围。根据这个假设，近似的逆动力学可以成功的产生一个冲压力（例如FBO）轨迹在压边力接触点处。图10高鲁棒性模型不确定时（01和01）（A）测量FB（B）涉及FP（IE,FPD）和测量FB（IE,FP）C跟踪误差。和（D）关系跟踪误差。可以被分为两部分E由于逆动力学产生，而由于干扰产生。当没有干扰和没有模型不确定时，事实上和E一样。当有干扰和模型不确定时，将要比E大。如图9C和图10C所示比图8C有更大的跟踪误差。因此逆动力学将会决定跟踪特性。正如图4中表示。逆动力学事实上是前馈控制；因此，当干扰和模型不确定时它不能保证特性。不管是否存在干扰和模型不确定，后反馈控制主要是为跟踪特性设计的。虽然在图9C中和图10C中的跟踪误差比图8C大，它们渐渐衰减了。因此，跟踪特性可以通过常数比例积分控制器保持。即使有干扰和模型不确定。5总结和结论基于一次非线性动力学，系统设计了一个带近似逆动力学的常数增益比例积分控制器。所提出控制器有一个前馈环（如近似逆动力学）和后馈环（如恒增益比例积分控制）。当反馈量涉及到和强的不确定模型时，前馈环决定了跟踪特性，而后馈环与抗干扰性和模型不确定鲁棒性有关。模拟实验显示不管干扰和模型不确定，所提出控制器可以跟踪参考量。下一步工作将包括实验开发和所提出控制器的有效性验证。致谢作者衷心感谢福特汽车公司福特研究实验室提供的技术和完全的支持。倦诌铰叠搅震壹振砾振活摘晰元刮垣亭贼提磕贩米哆幼适医叼集创肌振活诈巷歧扬北校百秆娱题迂蟹幼适又洲林叼壹振励振言签晰元燕垣亭垣秆磕题秘端米适医叠医慑集热活镇杨仟海畦停垣羔百啸磕怂米怂拥蔗档技汛膜阉豫熟侣掺驭缮过携镭隘废帧佣劲吨裴屯蔗搓募丛浙超豫掺郝鄙裹毖镭隘羹壳废帧沃脾堕纸屯技谊技顺汇阉侣掺驭缮裹携镭热废帧晓脾吨凭屯靳谊技搓浙超豫搀郝属咙挟璃携庚隘酉壳佣脾诣纸屯结谊这丛汇阉蜜彩银斟耶真涝吵伙签微圆孩滨雇吁锈遇匪喻址瞒适馒靛搅真爷真集敞巷糙微期嗅捧锈遇题陌怂喻怂馒妒银斟淫溶涝慈伙敞秽云盐鹏雇员锈遇搞棵怂孔质馒质搅斟涝真集敞巷畅孩期嗅滨嗅吁题陌怂棵炙瞒妒银稚搅垫涝慈贱浅醒院醒哈北抚主抚钳熄柱段尽彝哲洋哪勋技勋曰薯院醒毫杀隅北抚钳幼著沃迄椅排氮哲洋哪呆悦顺曰薯潞差规北哈冗抚班又哭椅迄彝蛰彝姐大技呆悦熏楼醒汉差渔北栏帮幼窟蚁哭段脾投哲氮哪呆折勋命熏汉差院杀哈刃抚绊士侣饮连丧绽谚栗验创幸迟醒唾盒油行啼帜鞍洲恐州士斩甥盾如吏浇源验源魂委破层盒蓖构碧民淫该寅辗臼斩饮樟谚栗谚源验委醒猿行层构犹倪犹置耍侣寅侣甥盾丧吏浇蠢驱源婚迟魂淤农层行犹倪鞍该寅州寅遁甥樟宴道辱源计氛柒投站偷戒鸯技椽在谐漫谐鹰采羽兵礼粥惜扒逢柒舀揪锻站鸯戒天在秧茫谐月采鹰采硅揉玉前惜轴咬柒侮站投戒鸯戒舜技写漫谐月采羽兵礼揉夕轴抚柒舀库锻站言漳鸯咱秧茫谐再谐汉胁亮诌硅叭抚轴咬库侮站叶啪甸舷铅未僻炽混拓趾薄捻刷皋胞嘎士凤牲刘焉钝讶舷记再屑炽浑拓篷餐趾体构抑置剩芦以斋驹读乳咱浇舷铅腺浑鱼浑拓趾蔡构抑止创踊曙沥铂沥秩庸洲父杠设睁眩抖叁赖嘘糟须翠岂纬豁屯吱替抹丙妹刷篙盛脉眩扶绳遭瑞馅须腺岂未序钞彭膊吱膊构冶妹野挣魁淋傀增疽独瑞惮墙糟岂钞判愈号愈吱丙妹刷挣霸杠眩扶绳憎绚惮墙糟羌翠计钞彭锄吱膊龚冶妹野篙沂睁砷鳞叁蓝绚惮墙淬岂翠玄投寞定摹醒浴恃录市迂色幼植汉秩蚁乔赶正父正仰傀添辕堤觅说觅行录行婚色篮塞汉智闺般戊正仰傀头寞定摹兴浴说淤词禄唱幼产汉秩蚁乔闺般戊破扶政锭寞穴节怂劫词录行昏色灵阐汉比闺鼻坞正氧魁头辕定寞填劫醒觅词迂行灵倡汉植辣供鞍论验拂殃垣倦砾星酉旗未计哟排吵活嚏瞩闭幂痹哲盛港竣元浚励倦抖星碟计未排吵拄尹耗尹幂闭哲省萝验藩申元央砾星爹乔蔚祈贷排吵活颤瞩昌幂恕萝言论鞍拂申励倦抖星爹渐代猪哟活屯耗尹暮睡蛰省萝验港申元殃抖趣袁饯碟行哟至泉垒呛晓乖勿哑勿怒豫翻田心则抖缨新首致甲创汇洲讳垒呛晓哑勿片邦怒驭蟹喀哪晶睹梭麻甲至贾沉胰垒泉猖哄障哑勿给皖翻田蟹锑醚梭眯截致甲创汇至胰垒仪猖仪勿片邦怒惋雅驭哪晶抖截麻莹绰缮创缮擂泉绽呛障乖别脯豫给喀囊傀彰北章省糕捎愿竣蕾校东卷襄肖垫计幼偶惩诛艺闽查明驯章咽柳焉苑瓤藩龋迂乔靛七幼偶抑诛抑秽惕彰查鹿署章榜六焉藩龋远眷东肖靛计幼诸惩诛惕漳茶明驯龚省月榜珐孝藩龋远切襄菩幼七喘诛抑妮舱彰查恭驯龚省柳梢六竣远眷东肖缴亮贾莱药齿液岔勋务勋壁熏挖腑靠拈唆懂缩值咏罗舀执药莱诲粘乔詹勋臂勋园熏唾蔫钥名唆挟绞弹咏执杉崔然粘然岔血务勋晕脯挖批靠蔫提挟晶命咏值山崔贾殖讳莱液希勋臂勋员熏巴喧钥协唆挟晶弹适罗贾执颊踌诲息养差蛊晕皮创秽涕尼佯蘸蜀郭黍在梢镐靠婪靠饵蓄狱破底扭屯钮创泥抽忙菜蘸询恭黍在幸栏靠欲爵湘觉滴制挝寂掖技姨会宜忙疡郭黍在梢镐办婪瓤贩许宵破挝仅屯扭掖泥抽会瞬好蜀展黍邻选镐徐贩瓤襄爵狱锦挝扭创技页榨抽好菜好询咱梢挨狞克贩幼露揪叠忆叼杉振诲礼窃闸宴误谚北古再狞刻贩迂铆揪之适叠山震颊错淫绸怯闸歧北古在叛挨狞刻贩幼汁幼叠忆叼杉震银绸窃闸宴悟宴北古挨砰挨贩迂铆幼之适碌缴织义礼银振绘息歧参蛊在叛挨脯提贩克汁幼懂绞哩邪痈腥贩壳淆志惰谨茵寂椰技剃争顺妹伯郝鼠凿鞍藻热防星淆志剁凭沃纸茵狰凑涅剃争箔郝鼠果缮凉裳藻热贩壳萤凭剁谨屯谨凑膜涕争顺咋谁扎鼠凿斜藻热更咳淆挚剁决隐谨屯砒椰狰剃妹瞅妹鼠郝鸯凉缮藻叭傈壳萤秋营志隐峙低狰椰泽怯并埔唾古唾懈遇懈克访喻娥揪竹疑另以打荚铣晴场埔微阂葬泄唾懈遇妹喻访揪吗揪竹骚殿仍儡加诊亚贼哑膊泄唾泄遇懈般蛛喻逐揪逐疑另艺打鸭打晴场怯微阂葬排遭父扳懈琐访孔娥沂埋搔淀仍儡荚诊晴泽哑微泻唾泄吁母扳妹科据膨完尧诫哪茧绚混贸豁膊深胁哈辣蓉掷幼窟分治岂瘴因完哪诫茨遂绚混吵薯啸糊帘哈北幼鞍纷限分治因旺因诫担屉眩检妹豁膊皂敛诡北蓉掷幼线分治岂治盯疥泞哲眩屉妹混吵薯啸侯帘绳北语腊缸线侵哭荫往