冷轧带钢拉弯矫直机机电系统建模与仿真研究

摘要

本论文的研究重点为拉弯矫直机的张紧辊传动系统，作为研究对象的两套拉弯矫直机均属于集中驱动加二自由度的差动轮系的结构。论文从机械运动学和动力学的角度，选择广义坐标，应用拉格朗日方程建立运动微分方程，对传动链中的差动齿轮的力矩传递规律作了较详细的理论分析，明确了差动齿轮副稳定工作的基本要求，同时对混合驱动中功率和力矩的分配关系进行了分析。本文在分析了拉伸弯曲矫直机的结构和系统组成的基础上，根据二自由度的混合驱动机构的速度及力矩分配公式，提出了新的控制构想，即延伸率的直接控制和张紧辊扭矩负荷的闭环控制。后者对于获得精确的延伸率控制也是必须的。通过将该构想建立在酸轧联合机组的拉伸弯曲矫直机机电控制系统上，设计了一套方案，对方案作了较详尽的分析，对于扭矩负荷的闭环控制，通过对变频器的数学模型，借助于计算机仿真，证明了上述控制构想是可行的。最终为了更好地发挥拉伸弯曲矫直机拉弯矫直机的优点，避免出现的各种问题，提高了认识，也为可能的现场改造以及新拉伸弯曲矫直机的引进、设计提供了理论依据。