中文摘要：

本项目主要研究粉末冶金压机电液控制系统。国内的粉末冶金压机设备电液系统主要以开关控制为主，而德国、美国、日本等粉未设备制造强国的先进粉未冶金设备都已采用电液伺服比例控制技术。由于开关控制使粉末成型过程不可控，导致成型零件性能与国外先进装备所产的粉末冶金产品有较大差距。由于粉未负载特性及粉末制品多端面尺寸控制要求，使得其它金属压机及陶瓷压机所用电液伺服比例控制技术不能简单移植到粉末压机中来，粉体负载模型的不清晰以及多电液执行器系统耦合这两个问题制约国内该领域无法运用先进电液控制技术。本项研究拟通过一种分步实时测试方案来对粉体负载模型进行实验研究，进而得出清晰、准确的粉体负载模型；本项目研究的另一重点为粉体负载情况下粉体负载解耦控制器的设计，利用粉体负载解耦控制器以及相应的先进控制算法，使粉末冶金压机达到高性能零件的生产要求。

结论摘要：

粉末冶金成型设备电液控制系统技术水平已成为制约粉末冶金行业发展的重要因素。德、美、日等制造强国的粉末冶金液压机均已采用电液比例伺服计算机控制技术，而我国则以开关控制为主，在实现复杂形状产品压制动作要求和产品成型控制精度要求上与国外先进设备有很大差距。为探索解决制约我国高性能铁基粉末冶金零件加工制造、粉末冶金成型设备高精度控制的技术难题，本课题对粉末冶金液压机中金属粉末成形负载特性和多液压缸协同控制问题展开研究。研究取得的主要进展成果包括1.结合粉末压制经验公式，通过实验测试完善了铁基粉末密实化成形过程中粉体负载模型，明确电液控制系统的负载特性和控制目标。2.提出了应用自适应鲁棒控制策略的液压比例伺服系统控制方案，实现了粉末冶金液压机主缸压制系统的高精度运动控制，开发了减振液压元件--压力跟踪阀，有效的减小了系统振动对电液比例伺服系统平稳运动控制的影响。3.针对粉末密实化成形过程中复杂的负载特性变化，考虑多液压缸协调运动的耦合作用和系统参数的多变性和不确定性，提出了位移闭环控制和力闭环控制相结合的新型多液压缸协同控制方法，采用基于模型预测的非线性自适应鲁棒控制策略，开发了粉末成型液压机专用多输入多输出系统解耦控制器，实现了粉体负载成型过程中对组合压制模具协调动作、压制速度、压制力等工艺参数的实时控制，提高了系统的动态响应和控制精度，为电液比例伺服计算机控制技术在粉末成型液压机的应用奠定了理论基础；4.搭建了多液压缸驱动的粉末冶金液压机电液伺服控制系统实验平台，对提出的粉体负载模型多参数控制和多液压缸协调控制方法进行了改进优化，对设计的专用控制器控制性能进行了实验验证。5.开发的应用多液压缸协调控制方法和专用解耦控制器的试验样机经工业现场测试可投入实际推广生产。已发表和录用论文7篇，其中5篇已EI检索，申请发明专利2项，1项已授权；培养博士研究生3名，硕士研究生1名。