汽车空调贮液器冷蠕成形控制技术的研究

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汽车空调贮液器作为空调压缩机与冷凝器之间的“血管”,起着至关重要的作用。现今,人们对工业产品的质量要求越发严格,工厂对生产效率和成本要求不断提升,传统的热加工工艺已是缺陷频出,无法满足企业更高要求。冷蠕成形作为一种新的工艺技术,其冷蠕产品在内在质量方面体现出绝对的优势,同时,冷蠕成形工艺在同等出品率下,还能够节约原材料,减少生产成本,降低温室气体排放等。然而,采用冷蠕成形工艺生产汽车空调贮液器的主要难点和问题是,冷蠕过程中,挤压件受力和形变不均导致压力波动,进而对电机产生扰动,甚至导致挤压时应力集中而产生断裂的问题。针对液压控制器参数在设计和优化过程中难以建模、不易计算与整定的问题,因此迫切需要冷蠕成形过程中对三相异步电机的最优控制策略。本文设计基于飞蛾火焰优化(MFO)算法的冷蠕成形控制技术,主要包括:(1)对冷蠕成形工艺进行精要介绍,根据汽车空调贮液器的特点设计了冷蠕件图,建立了相应的流体力学模型,将其引入有限元数值模拟软件DEFORM中进行冷蠕成形时金属的受力和流向分析,获得冷蠕成形时的最佳工况点。(2)分析了MFO的起源、原理和主要优点。利用算法在全局搜索空间中不断更新飞蛾和火焰的位置的特点,寻找全局最优解,分别使用两种标准的单峰函数和两种标准的多峰函数来测试,将MFO在这四种情况下的测试结果对比,验证了算法在解决一般的非线性问题的有效性。(3)建立PID控制器参数的MFO算法优化策略。将优化策略应用到所搭建的Simulink模型中,确定每个飞蛾位置矢量的维数为3,根据飞蛾种群中飞蛾个体的优劣利用适应度函数筛选飞蛾,根据火焰更新机制自适应减少火焰数量。飞蛾飞行时与火焰保持固定的角度,以螺旋路径的形式逼近火焰,在线调整4)、((9)这三个参数,寻找最优参数组合,确定最佳工况点时的PID的控制参数。(4)仿真结果验证,基于飞蛾火焰优化算法的PID控制技术,克服了液压控制器参数在设计和优化过程中难以建模、不易计算与整定的问题,能够精确优化PID参数,提升三相异步电机的动态响应水平,优化高阶非线性系统的复杂建模过程,减少压力扰动的影响,并通过EL-DSPMCK-IV电机实验平台,验证了采用MFO算法优化PID控制器的冷蠕成形控制技术的可行性,在减少超调量和增强系统鲁棒性等方面有显著效果。
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