烧结机料槽布料闸门微调液压系统设计及仿真

论文摘要

烧结机料槽布料装置是在烧结过程中按照生产工艺要求把混匀后的烧结混和料从料槽中布到烧结台车上面。布料质量直接影响着料面点火情况、煤气消耗和固体燃料消耗,影响着成品烧结矿的质量。本文针对布料装置的工艺要求和设备情况,确定布料闸门微调液压系统控制方案。布料闸门控制由液压缸驱动,所设计液压系统采用电液伺服三通阀控制非对称缸方式对闸门位置进行调节。同时确定了伺服系统主要元件规格和型号,建立了伺服系统的数学模型。确定了积分分离PID控制策略。运用MATLAB软件的Simulink工具包对闸门微调液压伺服系统进行仿真,得到系统在时域内的响应曲线和频域内的Bode图,并分析、计算了系统的动态特性和稳定性。结果表明系统运行平稳、响应快,满足混和料布料闸门启闭及时、布料平稳均匀的工艺要求。本文还介绍了一种液压油体积弹性模量的测量方法。最后说明布料装置采用PLC自动控制系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 烧结机简介
• 1.2.1 烧结机厂生产流程
• 1.2.2 国外大型烧结技术装备发展状况
• 1.2.3 我国大型烧结设备发展概述
• 1.3 烧结机布料技术
• 1.3.1 布料装置的工艺作用
• 1.3.2 国外烧结机布料技术的进展
• 1.3.3 我国烧结机布料技术的进展
• 1.4 本课题的研究意义及主要研究内容
• 1.4.1 课题的研究意义
• 1.4.2 课题的研究内容
• 第2章 布料闸门微调液压系统设计
• 2.1 布料闸门液压系统总则
• 2.1.1 布料闸门液压系统简述
• 2.1.2 布料闸门液压系统技术要求
• 2.1.3 布料闸门液压系统能源介质条件
• 2.1.4 布料闸门液压系统性能指标
• 2.2 液压伺服控制系统介绍
• 2.2.1 液压伺服控制系统原理
• 2.2.2 液压伺服控制系统的组成和分类
• 2.2.3 液压伺服控制系统的优缺点
• 2.3 布料闸门微调液压伺服系统分析与设计
• 2.3.1 系统分析
• 2.3.2 系统设计
• 第3章 微调液压伺服系统数学模型的建立
• 3.1 引言
• 3.2 液压系统建模相关理论
• 3.2.1 理论建模的常用方法
• 3.2.2 实验法建模
• 3.2.3 “灰箱”建模
• 3.3 闸门伺服系统的简化
• 3.4 闸门伺服系统的数学模型
• 3.4.1 伺服阀传递函数
• 3.4.2 液压动力元件传递函数
• 3.4.3 液压软管
• 3.4.4 伺服放大器传递函数
• 3.4.5 位移传感器及其二次仪表传递函数
• 第4章 微调液压伺服系统的仿真研究
• 4.1 仿真软件的使用和参数的确定
• 4.1.1 仿真软件的应用
• 4.1.2 仿真参数的确定及说明
• 4.2 PID控制理论
• 4.2.1 PID控制原理
• 4.2.2 数字PID控制算法
• 4.2.3 PID参数的整定
• 4.2.4 MATLAB/Simulink中积分分离PID控制器设计
• 4.3 微调液压伺服系统的仿真和分析
• 4.3.1 建立仿真模型
• 4.3.2 时域仿真分析
• 4.3.3 频域仿真分析
• 4.3.4 求闭环系统的频宽
• 4.3.5 系统在不同输入值下的输出结果
• 4.3.6 计算系统的稳态误差
• 4.4 油液体积弹性模量的测量
• 4.4.1 引言
• 4.4.2 油液体积弹性模量的实验测量
• 第5章 PLC在布料装置控制系统中的应用
• 5.1 PLC自动控制系统
• 5.1.1 PLC的基本组成
• 5.1.2 PLC的工作原理
• 5.2 布料装置PLC控制
• 5.2.1 布料工艺流程
• 5.2.2 控制方案
• 5.2.3 自动控制方式
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢