题目：钢坯闪光焊接液压系统关键技术研究

无头轧制是应用于长材轧制的一项新工艺，相对于传统轧制技术，无头轧制技术消除了坯料的间隔时间，能够在很大程度上提高生产率。世界上很多国家很早就对此技术进行了研究，目前国外已经有几个国家设计出无头轧制设备，而国内在这项领域仍是空白。因此，对该类设备的研究具有十分重要的意义。无头轧制系统的关键技术之一就是大截面热钢坯的闪光焊接技术。基于大截面闪光焊接工艺，本文构建了钢坯闪光焊机的虚拟样机，设计了闪光焊机的液压系统和控制系统，进行了基于软件平台的机电液一体化虚拟试验研究。主要研究内容和成果体现在以下几个方面：(1) 在分析国内外相关设备和实验数据的基础上，结合金属热特性和焊接工艺，总结分析出适应于大截面热钢坯闪光焊接的焊接工艺和关键参数；设计了增压夹持液压系统和对接液压伺服系统。分析结果表明设计的液压系统满足大截面钢坯闪光焊接要求的性能。(2) 大截面热钢坯闪光焊从工艺上可以分为闪光和顶锻两个阶段，不同阶段对于控制系统的要求不同，鉴于此，本文采用了位置—压力混合控制的方案：闪光阶段中采用位置伺服控制，顶锻阶段中采用压力伺服控制。并推导了大截面钢坯闪光焊接液压系统各阶段的传递函数。(3) 结合闪光阶段高精度伺服性能的要求，借鉴复合控制的原理，提出了类似于复合控制的单神经元控制器。通过大量的仿真，总结出这种控制器参数的调整步骤。仿真结果表明这种控制器相对于复合控制器在抗干扰能力方面具有明显的优势，且结构简单、便于实现实时控制。(4) 针对于顶锻阶段压力同步的要求，本文引入了直接逆控制的概念，从理论上推导了同步误差逆模型的存在性和结构形式，最后使用Adaline神经元实现了该模型。仿真证明该方法在消除压力同步误差方面具有一定的优势。(5) 采样系统中反馈信号的延迟在一定程度上影响了压力同步控制器的调节作用，本文使用单神经元预测控制方法预测当前输入情况下的同步误差，并用预测得到的同步误差直接对两个支路进行调整。仿真结果表明这种方法的控制效果比较明显，动态同步误差明显减少，最大误差从8MPa减小到2.5MPa。(6) 建立了基于ADAMS的机械系统模型、基于Simulink的控制系统模型和基于AMESim的液压系统模型，分析了软件之间接口的特性，建立了联合仿真的软件平台，进行机电液一体化虚拟试验研究。(7) 根据大截面热钢坯闪光焊接的特点，建立了其液压系统热分析模型。并在相同的负载和仿真参数运行下，对正常风冷和强制风冷环境进行了仿真，设计了合理的冷却条件。