液压弯辊系统综合动态特性研究

论文摘要

液压弯辊系统作为一种最常用也最有效的板形控制手段,目前已成为轧机的板形控制的核心技术。针对液压弯辊系统具有的复杂特性,本文就如何提高系统弯辊力控制系统的动态特性的主要方面做了如下几点工作:1)考虑管路动态效应,弯辊活塞位置变化,外载力干扰,液压变刚度等因素对系统影响,建立便于分析轧制过程中各种因素和动态特性关系的液压弯辊系统整体控制的数学模型;2)对所建立的液压弯辊系统整体控制模型进行数字仿真,探求系统在变液压刚度场合下,分析轧制过程中各种位置干扰因素对系统动态品质的影响;3)针对系统对于抵抗工况发生变化(如轧制不同板厚板材,轧辊磨损等)的能力较弱,提出了模糊PID控制策略并讨论了其有效性;4)考虑多弯辊缸在单一伺服阀控制下,由于各缸受负载压力不同而导致的受控腔相互之间的压力波动对整个系统的影响,建立了便于分析液压弯辊系统两边压力波动的数学模型;5)通过对所建液压弯辊系统两边压力波动模型的数字仿真,得出弯辊系统各主要参数对系统两边压力波动的影响。并提出减小两边压力波动影响,保证系统综合动态特性的控制方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 液压弯辊控制系统的研究现状
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目标
• 1.4.3 拟解决的关键问题
• 第二章 液压弯辊系统基本理论的研究
• 2.1 板形控制
• 2.1.1 板形的概念
• 2.1.2 影响板形的主要因素
• 2.1.3 板形的控制方式
• 2.2 液压弯辊系统分类
• 2.3 液压伺服控制系统的特点分析
• 2.3.1 液压伺服控制系统基本原理
• 2.3.2 液压伺服控制系统的组成和分类
• 2.3.2.1 液压伺服控制系统的组成
• 2.3.2.2 液压伺服控制系统的分类
• 2.3.3 液压伺服控制系统的优缺点
• 2.3.4 液压伺服控制系统的应用
• 2.4 液压弯辊系统的基本原理
• 2.4.1 泵控弯辊系统
• 2.4.2 阀控弯辊系统
• 2.5 本章小结
• 第三章 液压弯辊电液伺服控制系统数学模型的建立
• 3.1 液压弯辊电液伺服控制系统总体分析
• 3.2 液压弯辊系统整体控制的数学模型
• 3.2.1 伺服阀的传递函数
• 3.2.2 直流伺服放大器增益
• 3.2.3 油压传感器传递函数
• 3.2.4 电子控制器数学模型
• 3.2.5 管路的数学模型
• 3.2.6 弯辊系统运动方程
• 3.3 系统参数的分析与计算
• 3.3.1 整体控制模型的参数分析
• 3.3.2 系统参数
• 3.4 本章小结
• 第四章 液压弯辊系统整体控制模型的仿真与研究
• 4.1 仿真技术简介
• 4.1.1 MATLAB 语言特点
• 4.1.2 Simulink 技术特点
• 4.2 液压弯辊系统整体控制的仿真模型
• 4.3 控制器的设计
• 4.3.1 普通PID 控制器
• 4.3.2 模糊PID 控制器
• 4.4 液压弯辊系统整体控制模型仿真分析与计算
• 4.4.1 整体控制模型仿真参数
• 4.4.2 弯辊控制系统频域分析
• 4.4.3 弯辊控制系统时域分析
• 4.5 系统误差分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 液压弯辊系统两边压力波动模型的仿真与研究
• 5.1 液压弯辊系统两边压力波动的数学模型
• 5.1.1 伺服阀的传递函数
• 5.1.2 直流伺服放大器增益
• 5.1.3 油压传感器传递函数
• 5.1.4 电子控制器数学模型
• 5.1.5 管路的数学模型
• 5.1.6 弯辊系统运动方程
• 5.1.7 两边压力波动数学模型的仿真参数
• 5.2 液压弯辊系统两边压力波动仿真模型
• 5.3 两边压力波动模型的动态仿真分析
• 5.3.1 系统的时域响应
• 5.3.2 连接两边弯辊缸管路的液阻R 对两边波动的影响
• 5.3.3 弯辊系统的阻尼B 对两边波动的影响
• 5.3.4 两边弯辊缸同时加入位置干扰的时域响应
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作和发表学术论文