轧机伺服油缸测试系统研究

论文摘要

轧机伺服油缸是轧机液压厚度自动控制系统（Automatic Gauge Control-AGC）系统的关键部件,具有轧制力大、行程短、频率响应高等特点,其性能的好坏直接影响到液压AGC系统的可靠性。同时,轧机伺服油缸的静、动态性能参数也是液压AGC系统故障诊断和检测时的重要参考依据。但是对于轧机伺服油缸性能的测试目前国内还缺乏成熟的测试系统与测试方法。为了更好的完成轧机伺服油缸性能的测试,本论文根据轧机伺服油缸的实际使用情况,参考国家和行业相关的液压测试标准,针对轧机伺服油缸测试系统,进行了以下几个方面的研究。（1）对现有的轧机伺服油缸静、动态性能的测试方法及原理进行了分析,重点对轧机伺服油缸的摩擦力测试方法进行了研究,并在此基础上,提出了背压模拟加载的测试方法。（2）设计了带有PID控制功能的伺服放大器,通过电路仿真软件Multisim对该放大器进行了特性仿真,确认了设计方案的可行性,并通过实验验证该放大器性能满足设计要求。（3）建立轧机伺服油缸测试系统的数学模型,利用仿真软件Matlab对轧机伺服油缸测试系统进行频域、时域的仿真分析,以确定系统的稳定性、快速性,并通过PID参数调节,提高系统的动态性能;同时,对影响轧机伺服油缸测试系统动态性能的因素进行了分析。为轧机伺服油缸测试系统性能的进一步提高提供了理论参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究意义
• 1.2 轧机伺服油缸的功能和特点
• 1.3 伺服油缸的研究现状分析
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 轧机伺服油缸测试方法研究
• 2.1 轧机伺服油缸主要测试内容
• 2.2 轧机伺服油缸测试方法及评价标准
• 2.3 动态特性测试方法研究
• 2.4 摩擦力测试方法研究
• 2.5 本章小结
• 第三章 伺服放大器设计及仿真
• 3.1 伺服放大器概述
• 3.1.1 伺服放大器的功能
• 3.1.2 伺服放大器的性能要求
• 3.1.3 伺服放大器的设计要求
• 3.2 伺服放大器的设计
• 3.2.1 伺服放大器的结构
• 3.2.2 功率放大模块设计
• 3.2.3 其它功能模块设计
• 3.3 伺服放大器特性仿真
• 3.4 伺服放大器特性测试
• 3.5 本章小结
• 第四章 轧机伺服油缸测试系统建模与仿真
• 4.1 轧机伺服油缸测试系统建模
• 4.1.1 PID 控制器
• 4.1.2 伺服放大器
• 4.1.3 电液伺服阀
• 4.1.4 位移传感器
• 4.1.5 阀控缸
• 4.2 轧机伺服油缸测试系统仿真
• 4.2.1 仿真参数整定
• 4.2.2 系统仿真分析
• 4.3 轧机伺服油缸测试系统动态影响因素分析
• 4.3.1 伺服放大器增益
• 4.3.2 电液伺服阀参数
• 4.3.3 伺服油缸参数
• 4.3.4 油源
• 4.4 实验分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文