3500mm中厚板轧机推床液压系统提速及仿真分析

摘要

推床是中厚板轧钢生产线中必不可少的组成部分，其基本功能是推动钢板使其与轧机中心线对中。是使轧件顺利通过轧机，同时是轧件测宽的重要设备。推床由推板、传动装置及驱动液压缸等组成。天钢3500mm中厚板轧机是第一条国内自主设计生产制造的生产线，目前已达到年产150万吨生产能力。随着生产节奏的加快，推床的速度已成为影响轧制周期的关键因素，通过对液压系统的技术改造来提高推床的速度，对提高中厚板轧机产品质量和产量，增强产品市场竞争力具有积极意义。
　　在研究了天钢3500mm中厚板轧机液压系统及其动力机构的现状与发展情况后，本文采用了符合现场工况要求的阀控非对称液压缸伺服系统。区别于经典的阀控对称液压缸系统的建模方式，本文重新建立了阀控非对称缸的数学模型，并对系统的各个参数进行了详细的推导和求解。在建好模型的基础上，介绍了PID控制方法，利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了PID控制器，并对系统进行了仿真分析。通过分析结果找出了常规控制的局限性，还是加入PID控制器的控制系统提高了系统动态特性。仿真结果表明，两种控制器都能使系统具有较好的响应能力和较高的稳态性，实现了模型优化。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 天津钢铁集团有限公司3500mm中厚板轧机概述

1．2．1 设计制造依据

1．2．2 产品大纲

1．2．3 产量按规格分配

1．2．4 产量按钢种分配

1．2．5 平面布置

1．3 3500mm中厚板轧机轧制工艺过程自动化检测

第2章 中板轧机推床工作原理及课题的提出

2．1 课题的提出及内容

2．1．1 课题提出的背景

2．1．2 课题的内容

2．1．3 液压传动的发展概况

2．2 液压传动的工作原理及系统构成

2．2．1 液压传动系统的工作原理

2．2．2 液压传动系统的组成

2．2．3 液压传动的优缺点

2．3 推床液压系统发展概况

2．3．1 液压技术发展趋势

2．3．2 推床液压系统发展现状

第3章 中板轧机推床液压系统设计

3．1 中板轧机推床概述

3．1．1 推床的主要用途

3．1．2 推床的基本结构

3．1．3 改造前技术数据

3．2 推床的液压系统

3．2．1 提速前液压系统原理简介

3．3 改造液压系统主要参数、元件的确定

3．3．1 活塞缸参数的确定

3．3．2 比例阀的选择

3．3．3 控制阀组的设计

3．3．4 泵源的确定

3．3．5 提速后推床技术数据

3．3．6 提速产生的效益

第4章 液压系统的建模及计算机仿真研究

4．1 液压系统常用建模方法

4．1．1 微分方程

4．1．2 传递函数与方框图

4．1．3 状态空间法

4．2 液压系统建模

4．2．1 液压系统四通阀控液压缸动力机构的基本方程

4．2．2 四通阀控液压缸动力机构的方框图、传递函数及状态方程

4．2．3 四通阀控液压缸动力机构液压刚度及传递函数的简化形式

4．3 液压系统的计算机仿真研究

4．3．1 MATLAB语言简介

4．3．2 SIMULINK软件包简介

4．3．3 液压系统主要性能参数分析

4．3．4 四通阀控液压缸动力机构的频率特性分析

4．3．5 系统闭环响应特性分析

第5章 中板轧机推床液压系统智能控制器的设计与仿真分析

5．1 PID控制原理

5．2 PID控制器参数对系统性能的影响

5．3 PID控制器参数的整定

5．4 PID控制后系统仿真结果

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

附图Ⅰ

附图Ⅱ

附图Ⅲ

附图Ⅳ