２０１２年 １月
Ｊａｎ．２０１２
第 ３３卷 第 １期
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１２．０１．００７
基于混合 Ｈ
２
／Ｈ
∞
控制的拼焊板零件成形方法
王春燕
１，２
，赵万忠
１，２
，王 宇
３
，徐晓宏
１
（１．南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏 南京 ２１００１６；２．重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 ４０００４４；３．中国第一汽
车集团公司技术中心，吉林 长春 １３００２２）
摘要：针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足，提出了拼焊板零件变压边力混合 Ｈ
２
／Ｈ
∞
控制目标，建立了控制模型，设计了控制算法和控制逻辑．采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行
反馈数值模拟，分析了有无变压边力混合 Ｈ
２
／Ｈ
∞
控制对拼焊板零件成形缺陷的影响，将混合 Ｈ
２
／
Ｈ
∞
控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线，并在变压边力冲压机上
进行试验验证．仿真和试验结果表明：基于混合 Ｈ
２
／Ｈ
∞
理论的变压边力控制方法可成功冲压出车
身整体侧围内板，可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂
２种缺陷，该控制方法可同时考虑冲压行
程和压边板位置进行压边力优化，具有更好的鲁棒性
．
关键词：车身；拼焊板；变压边力；混合 Ｈ
２
／Ｈ
∞
控制；成形
中图分类号：ＴＨ１６２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－７７７５（２０１２）０１－００３０－０４
收稿日期：２０１１－０５－１２
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１００５１１５）；机械传动国家重点实验室开放基金资助项目（ＳＫＬＭＴ－ＫＦＫＴ－２０１１０５）；南京航空
航天大学基本科研业务费专项科研项目（ＮＳ２０１００５８）
作者简介：王春燕（１９７７—），女，吉林人，博士后（ｗａｎｇｃｙ＠ｎｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ），主要从事汽车优化设计方法及理论研究．
赵万忠（１９８２—），男，江苏兴化人，博士，副教授（ｚｈａｏｗａｎｚｈｏｎｇ＠１２６．ｃｏｍ），主要从事汽车系统动力学及控制研究．
Ｆｏｒｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔａｉｌｏｒｗｅｌｄｂｌａｎｋｓｂａｓｅｄｏｎ
ｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌ
ＷａｎｇＣｈｕｎｙａｎ
１，２
，ＺｈａｏＷａｎｚｈｏｎｇ
１，２
，ＷａｎｇＹｕ
３
，ＸｕＸｉａｏｈｏｎｇ
１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１００１６，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｉｎａＦＡＷ ＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
Ｒ＆ＤＣｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｂｌａｎｋｈｏｌｄｅｒｆｏｒｃｅ（ＢＨＦ）ｍｅｔｈｏｄｉｎｓｔａｍｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆ
ｔａｉｌｏｒｗｅｌｄｂｌａｎｋｓ（ＴＷＢｓ），ｔｈｅｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｖａｒｉａｂｌｅＢＨＦｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎ
ｔｒｏｌｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｏｒｔｈｅｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌ，ｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｏｇｉｃ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｎＴＷＢｓｄｅｆｅｃｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ
ｏｐｔｉｍａｌＢＨＦｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｉｎｐｕｔｔｏｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｖａｒｉａｂｌｅＢＨＦｈｙ
ｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｎｅｒｓｉｄｅｐａｎｅｌｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｂｏｄｙｃａｎｂｅ
ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｓｔａｍｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｖａｒｉａｂｌｅＢＨＦ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｔａｍｐｉｎｇ
ｔｒｉｐａｎｄｂｌａｎｋｈｏｌｄｅｒｂｏａｒｄｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＢＨＦｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｃａｎａｖｏｉｄｗｒｉｎｋｌｉｎｇａｎｄ
ｃｒａｃｋｉｎｇｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔａｎｔＢＨＦｗｉｔｈｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｂｏｄｙ；ｔａｉｌｏｒｗｅｌｄｂｌａｎｋｓ；ｖａｒｉａｂｌｅｂｌａｎｋｈｏｌｄｅｒｆｏｒｃｅ；ｍｉｘｅｄＨ
２
／Ｈ
∞
ｃｏｎｔｒｏｌ；
ｆｏｒｍｉｎｇ
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