热轧带钢卷取机的工艺研究及液压系统仿真

摘要

论文介绍了踏步控制原理，并深入分析研究了其影响钢卷卷取质量的主要原因。踏步控制原理是全液压地下卷取机的关键核心技术，该技术将直接影响钢卷的卷取质量。论文重点对全液压地下卷取机系统进行动态建模与仿真，这对于分析踏步控制系统的动态特性有着重要的意义。 为了建立全液压地下卷取机的卷筒液压系统、助卷辊液压系统、夹送辊液压系统和侧导板液压系统各系统的数学模型，并分别对助卷辊液压系统和侧导板液压系统进行了改进，最后分别得到各系统的传递函数。 论文结合系统工程、流体力学和经典控制论等理论，并利用MATLAB的仿真工具箱Simulink，建立了全液压地下卷取机液压系统的计算机仿真模型。在此基础上，对模型作了计算机仿真，并应用仿真结果对全液压地下卷取机的卷筒液压系统、助卷辊液压系统、夹送辊液压系统和侧导板液压系统各系统工作稳定性分析。 在建模过程中，控制油路技术的关键是控制液压油何时流动以及如何流动，本系统重点研究控制油路中液控单向阀的开启、闭合和电磁换向阀的换向动作关键技术，研究表明，卷筒真正进行卷取工作时控制油路不会对卷取任务有所影响；单向阀开关动作只起变换液流通路的作用时节流作用很弱；减压阀实质上就是节流口，它的主要作用是减压并保持阀的出口压力基本恒定；因此，控制油路和减压阀在建立数学模型时可以忽略。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1液压传动的特点

1.2液压系统动态特性研究概述

1.3液压仿真技术的国内外发展概况

1.4液压系统动态仿真的意义

1.5本课题研究的内容、目的和意义

第二章卷取机工艺和踏步控制原理研究

2.1卷取机工艺概述

2.2自动化系统配置

2.3几点控制策略

2.3.1自动位置控制(APC)原理

2.3.2卷筒涨缩自动顺序控制

2.3.3助卷辊自动控制

2.4卷取机张力控制

2.5带钢尾部定位

2.6踏步控制技术原理分析研究

2.6.1 QOC技术的实质

2.6.2 QOC技术的优点

2.6.3 QOC控制系统的组成

2.6.4 QOC控制系统功能

第三章卷取机系统液压元件动态建模

3.1液压缸的动态模型

3.2减压阀的动态模型

3.3电液伺服阀的动态模型

3.3.1工作原理

3.3.2动态特性分析

3.3.3静态特性分析

3.3.4伺服阀流量方程(特性方程)的线性化

3.3.5伺服阀的动态特性及简化

3.4液压泵

第四章卷取机液压系统建模与仿真

4.1 MATLAB简介

4.2卷筒部分液压系统建模与仿真

4.2.1卷筒工作原理及分析思路

4.2.2阀控位置伺服控制系统的运动微分方程

4.2.3阀控系统的典型特性

4.2.4阀控位置伺服控制系统的系统传递函数

4.2.5稳态特性与稳定性判别

4.2.6系统仿真

4.3助卷辊部分液压系统建模与仿真

4.3.1助卷辊工作原理及分析思路

4.3.2阀控位置伺服控制系统的运动微分方程

4.3.3系统仿真

4.4夹送辊液压系统建模与仿真

4.4.1夹送辊工作原理及分析思路

4.4.2阀控位置伺服控制系统的运动微分方程

4.4.3系统仿真

4.5侧导板液压系统建模与仿真

4.5.1侧导板工作原理及分析思路

4.5.2阀控位置伺服控制系统的运动微分方程

4.5.3系统仿真

4.6本章小结

第五章结束语

参考文献

致 谢