两板式注塑机液压伺服驱动系统设计与仿真

摘要

“节能、精密、高效”这是塑料加工业及其设备制造业发展所追求的最终目标。现今，由于加工精密制品（如汽车塑料配件、DVD光盘等）的需要，两板式注塑机模具封闭力线短，拉杆受力平均的有点得到了充分的发挥，有着其他结构不能取代的重要性。本论文以“大型两板式注塑机”项目研发为背景，对两板式注塑机液压伺服驱动系统方案进行了设计以及仿真分析等工作。主要内容如下：
　　第一章，首先分析了两板式注塑机以及注塑机驱动技术国内外的发展现状。结合课题背景，对本文的主要工作内容进行了简要的介绍并给出论文的主体框架。
　　第二章，首先介绍了注塑机的工序流程以及结构组成。通过对注塑机的具体工作工况进行分析，再结合不同驱动方案的优缺点，确定了液压伺服驱动的驱动系统方案。最后对液压伺服驱动系统的组成以及工作原理进行了说明。
　　第三章，按照两板式注塑机的功能模块划分，对移模回路，锁模回路，增压回路以及抱闸回路进行了设计，最后根据各回路工况设计油源，并给出了系统的液压原理总图。
　　第四章，介绍了伺服驱动系统中关键部件永磁同步电机的结构及其工作原理，建立了永磁同步电机在三种坐标系下的数学模型。提出了永磁同步电机的矢量控制方式，最后对空间电压矢量控制技术(SVPWM)的实现方式进行说明。
　　第五章，首先介绍了仿真软件AMEsim和Simulink的基本情况。然后运用AMEsim仿真软件建立起各个液压回路仿真的仿真模型，运用Simulink仿真软件建立起永磁伺服电机矢量控制的仿真模型。通过两种软件的联合仿真，验证了本文设计的液压伺服驱动系统良好的稳态以及瞬态性能，并且仿真分析了关键参数对整个系统精度、能耗、动作时间等的影响，得出优化选择结果。最后通过实验验证了移模过程的可靠性。
　　第六章，对论文进行了总结，并对接下来可以进行的工作做出了展望。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 两板式注塑机国内外研究现状

1．2 注塑机驱动技术国内外研究现状

1．3 课题研究背景与论文主要工作

1．4 本章小结

第2章 两板式注塑机液压伺服驱动系统

2．1 两板式注塑机的工序流程和结构组成

2．1．1 两板式注塑机的工序流程

2．1．2 两板式注塑机的结构组成

2．2 液压伺服驱动系统方案的确立

2．2．1 两板式注塑机工况分析

2．2．2 液压伺服驱动方案确立

2．3 液压伺服驱动系统的组成及原理

2．3．1 液压伺服驱动系统的组成

2．3．2 两板式注塑机液压伺服驱动系统的原理

2．4 本章小结

第3章 两板式注塑机液压系统回路设计

3．1 移模部分设计

3．1．1 工况分析

3．1．2 确定参数

3．1．3 拟定液压系统图

3．1．4 选择液压元件

3．1．5 校正设计假定值

3．2 锁棋部分设计

3．2．1 工况分析

3．2．2 确定系统的压力、流量

3．2．3 拟定液压系统图

3．2．4 选择液压元件

3．3 增压部分设计

3．3．1 工况分析

3．3．2 确定系统的压力、流量

3．3．3 拟定液压系统图

3．3．4 选择液压元件

3．4 抱闸部分设计

3．4．1 拟定液压原理图

3．4．2 选择液压元件

3．5 液压系统总成及动作过程说明

3．5．1 系统油源设计

3．5．2 液压原理总图

3．5．3 动作过程说明

3．6 本章小结

第4章 永磁同步电机伺服驱动矢量控制系统

4．1 永磁同步电机的数学模型

4．2．1 永磁同步电机在三相静止坐标系(abc)上的数学模型

4．2．2 永磁同步电机在两相静止坐标系(α-β)上的数学模型

4．2．3 永磁同步电机在两相旋转坐标系(d-q)上的数学模型

4．3 永磁同步电机空间矢量控制

4．4 空间电压矢量控制技术(SVPWM)

4．5 本章小结

第5章 AMEsim-Simulink联合仿真

5．1 AMESim及Simul ink软件概述

5．1．1 AMESim及Simulink简介

5．1．2 仿真目的

5．2 基于Simulinnk的永磁同步电机矢量控制模型

5．2．1 永磁伺服电机矢量控制伺服系统仿真实现

5．2．2 电机本体、坐标变换以及PI控制器模块

5．2．3 SVPwM模块

5．2．4 伺服电机矢量控制性能仿真

5．3 基于AMSim／Simulink的注塑机液压伺服系统仿真

5．3．1 移模过程仿真

5．3．2 调模过程仿真

5．3．3 增压过程仿真

5．4 移模过程实验研究

5．4．1 实验平台

5．4．2 实验结果

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 课题总结

6．2 课题展望

参考文献

附录