酸洗连轧生产线带钢的跑偏控制及仿真分析

论文摘要

湖南华菱涟钢冷轧薄板公司采用酸洗冷轧联合生产线生产带钢。由于受生产线较长及带钢原材料质量等因素的影响,钢带在运行过程中会偏离轧制生产线,从而影响最终产品的质量,甚至损坏机组设备。本文即针对华菱涟钢酸洗冷轧联合生产线开展纠偏研究,对现有转向辊进行改造,进行纠偏装置设计和带钢对中纠偏电液伺服系统的研究和设计。首先,针对酸洗连轧生产线上带钢的跑偏机理进行了深入的理论分析,介绍了常见的带钢跑偏控制策略。分析了带钢在普通圆柱形辊子上运行的基本原理和纠偏辊的工作原理,对把转向辊改造成纠偏辊的可行性进行了研究,确定了纠偏改造方案,提出了用比例式纠偏辊装置进行对中纠偏控制方法,并对纠偏装置进行了设计和运动分析;然后,分析了影响纠偏控制系统纠偏精度和响应速度的主要环节和关键因素,设计了采用PI控制策略的对中纠偏电液伺服系统方案,建立了纠偏电液伺服系统的数学模型,并利用Matlab对该纠偏系统进行动态仿真研究和参数优化,论证表明,这种控制方法响应快、精度高、实时性较好、系统稳定;最后对纠偏系统进行了安装调试,结果表明,设计改造的纠偏系统能满足生产对带钢对中的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 带钢酸洗连轧概述
• 1.1.1 酸洗
• 1.1.2 冷轧
• 1.1.3 酸洗—连轧联合机组的设备组成和特点
• 1.2 带钢在酸洗连轧生产线上的跑偏及控制
• 1.2.1 带钢跑偏的机理
• 1.2.2 常用的带钢跑偏控制对策
• 1.2.3 带钢跑偏控制研究的现状和发展趋势
• 1.3 带钢跑偏伺服控制的难点和关键技术
• 1.4 本课题的来源、任务、意义
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 课题的任务
• 1.4.3 课题的意义
• 1.5 本章小结
• 第二章 带钢纠偏方案研究
• 2.1 纠偏辊的纠偏原理
• 2.1.1 带钢在普通圆柱形辊子上的运行
• 2.1.2 纠偏辊的定心作用
• 2.2 纠偏辊装置方案设计
• 2.2.1 比例调节型纠偏辊装置方案
• 2.2.2 积分效应型纠偏辊装置方案
• 2.2.3 比例积分型纠偏辊装置方案
• 2.3 纠偏装置的方案确定及运动分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 带钢纠偏电液伺服系统设计
• 3.1 带钢纠偏电液伺服系统方案
• 3.1.1 设计要求
• 3.1.2 带钢纠偏电液伺服系统整体方案的设计
• 3.1.3 影响纠偏装置纠偏性能的因素
• 3.2 带钢纠偏液压系统方案设计
• 3.2.1 带钢纠偏液压系统方案原理
• 3.2.2 带钢纠偏液压系统主要参数的确定
• 3.2.3 带钢纠偏液压元件选择与专用件设计
• 3.3 纠偏控制器的选择
• 3.4 带钢纠偏系统反馈方案和传感器选择
• 3.4.1 带钢纠偏检测器的选择
• 3.4.2 带钢纠偏位移传感器的选择
• 3.5 本章小结
• 第四章 带钢纠偏电液伺服系统仿真分析
• 4.1 带钢纠偏电液伺服系统的建模与分析
• 4.1.1 带钢纠偏电液伺服系统数学模型
• 4.1.2 带钢纠偏电液伺服系统的性能分析
• 4.2 带钢纠偏电液伺服系统的仿真分析
• 4.3 带钢纠偏电液伺服系统的校正
• 4.3.1 PI调节器的控制作用
• 4.3.2 PI调节器的参数整定
• 4.3.3 带钢纠偏电液伺服系统的品质分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 带钢纠偏电液伺服系统的实验研究
• 5.1 实验的总体设计
• 5.1.1 实验目的
• 5.1.2 实验设备
• 5.1.3 实验原理
• 5.2 实验调试
• 5.2.1 系统安装
• 5.2.2 系统主要调试项目及步聚
• 5.3 实验结果
• 5.4 实验结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 论文的总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读工程硕士学位期间主要的研究成果