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现代航空、航天领域正朝着高可靠性、高使用寿命、轻量化等极端方向发展,高精度的大型复杂整体模锻构件是实现这一目标的有效手段与技术途径。大型模锻装备是实现大型复杂整体构件精密成形成性的关键,已成为各国基础制造能力的表征和装备制造业的重中之重,在重大战略工程与国防现代化建设中发挥不可替代的作用。对于高性能的模锻件,大型模锻压机经常需要在极低速下稳定运行。而大惯量模锻压机是一个多缸并行驱动的机电液耦合系统,存在非线性摩擦等多种不确定性因素的影响,导致难以在极低速下获得所需的动态性能。为此,本文围绕压机极低速驱动系统建模、动态性能分析与极低速运动控制进行研究,主要研究内容如下:1)极低速下大惯量装备系统建模与参数辨识。在对锻压机横梁受力分析的基础上,考虑低速非线性摩擦对系统性能的影响,建立了大惯量低速驱动系统的数学模型;针对非线性动态数学模型存在未知参数的问题,在4000T等温模锻压机实验的基础上,提出了基于粒子群算法的系统参数辨识方法,得到能反映大型模锻压机极低速运动的数学模型,该模型的准确性通过实验进行了验证。2)大惯量装备低速运行特性分析。根据线性系统分析理论,全面分析系统各参数对压机低速性能的影响,如系统的稳定性、响应延时与瞬态响应品质等,并通过4000T模锻压机进行仿真验证,揭示了极低速下非线性摩擦对大惯量装备运行的影响规律,如摩擦的负阻尼特性是造成低速系统不稳定的主要原因等。3)大型模锻装备低速运动控制研究。针对大型模锻压机极低速运动存在非线性摩擦影响与不确定性的特点,设计了摩擦前馈补偿控制器,并提出了结合摩擦前馈补偿控制与基于PID的反馈控制的复合控制方法。通过仿真得出该方法能有效的处理系统的非线性与不确定性,保证系统的稳定性与鲁棒性,实现压机的极低速稳定运行,同时将其与传统PID控制方法进行对比,结果表明该方法具有更好的控制性能。