[发明专利]用于锻压机的控制方法及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锻压机的控制方法及其控制系统，尤其是控制大型模锻压机使其稳定运行。

背景技术

近年来，随着航空、航天技术的发展，新一代航空锻件向着“大型化、整体化、精密化”的趋势发展，且广泛采用变形抗力大、变形温度高、变形温度范围窄和变形速率要求严格的钛合金作为航空锻件的材料。由此给航空锻造技术提出了新挑战。一种较好的解决方案是大型模锻压机采用等温锻造工艺，这样即可以有效地降低锻坯变形抗力，又可以保证动态再结晶充分，而且还提高锻件的质量。

等温锻造工艺通常要求大型锻造液压机具备极低速稳定运行的能力。然而，现有的大型模锻压机的控制系统在低速锻造过程中由于不能进行适当补偿，即频繁地调整横梁的锻压过程，使得锻压机的横梁移动速度容易出现波动，严重时可导致横梁出现爬行，从而影响锻件质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于锻压机的控制方法及其控制系统，其可以频繁地调整横梁的锻压过程，从而确保整个锻压过程稳定运行，因此便可保证锻件的质量。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于锻压机的控制方法，包括步骤：首先，采集锻坯参数，并根据锻坯参数、预判的锻坯变形位移s_n和预判的锻坯变形速度v_n计算得到在特定温度下锻压锻坯的负载变形抗力模型P_n；其次，根据负载变形抗力模型P_n和上次锻压过程出现的误差e_n-1计算得此次锻压所需的锻压机的比例阀的开口度u_n；最后，将比例阀的开口度u_n调整至计算值，之后锻压锻坯。

在一个实施例中，负载变形抗力模型P_n通过公式P_n=fσ_s计算得出，式中，σ_s为锻坯材料的流变应力，f为锻坯形状的关系函数。

在一个实施例中，流变应力σ_s由预判的锻坯变形位移s_n和预判的锻坯变形速度v_n计算得出。

在一个实施例中，开口度u_n与上次锻压过程出现的误差e_n-1关系的表达式为：

[u₁u₂......u_n]=(A^TQ_yA+R_uI)^-1A^TQ_yΔE

式中：a_n为压机运动模型特性的控制系统阶跃响应系数；Q_y=[11…1]，R_u=[0.010.01…0.01]；I为单位矩阵；ΔE=[e₀e₁e₂…e_n-1]^T，e_n-1为第n-1次锻压过程中出现的误差。