十二辊冷轧机液压AGC系统的性能改进研究

摘要

目前板带材轧机压下厚度自动控制系统(AutomaticGaugeControl,简称AGC)通常采用的“喷嘴-挡板”式电液伺服阀作为伺服控制单元,由于其结构上的原因,抗污染能力差,易“卡死”,从而对维护要求很高,使系统整体运行的可靠性受到制约。
　　 针对这一问题,本文探讨了采用抗污染能力强,运行可靠度高的“射流管”式电液伺服阀及电液伺服比例阀替代“喷嘴-挡板”式电液伺服阀的可能性。
　　 文章的研究对象是1400mm十二辊冷轧机压下装置液压厚度自动控制系统,通过对“射流管”式电液伺服阀,电液伺服比例阀做为控制单元的AGC系统的数学建模、基于MATLAB\Simulink基础上的仿真与动态特性分析,提供了可行性结论。
　　 基于研究结论,对板带材轧机压下自动厚度控制系统的设计或改造中使用“射流管”式电液伺服阀或电液伺服比例阀做为控制单元,来改进系统维护性和可靠性上,提供了一个依据。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 选题意义

1.1.1 国内外研究现状

1.2 研究内容

1.2.1 技术要求

1.2.2 研究目标

1.3 本章小结

第2章 轧机板带厚度控制的基本原理

2.1 可逆式冷轧机轧制过程及特点

2.1.1 轧制过程

2.1.2 特点

2.1.3 轧机设置厚度自动控制系统的意义

2.2 轧机板带厚度控制基本原理

2.2.1 轧机的弹跳方程和轧件的塑性方程

2.2.2 影响轧件厚度的因素

2.2.3 厚度控制方式

2.3 自动厚度控制的基本类型

2.3.1 直接测厚法——又称为反馈AGC

2.3.2 间接测厚法

2.3.3 预控测厚法

2.3.4 质量流控制法

2.4 本章小结及所研究设备的压下自动厚度控制系统方案

第3章 压下AGC位置伺服控制系统数学模型的建立

3.1 液压压下位置控制系统结构

3.2 对称四通阀控制不对称液压缸可行性分析

3.2.1 对称四通阀控制不对称液压缸方程推导

3.2.2 对称四通阀控制不对称液压缸不相容性分析

3.2.3 三通阀控不对称液压缸的类型、应用及特点

3.3 轧机压下液压位置伺服控制系统各元部件传递函数

3.3.1 伺服放大器传递函数

3.3.2 伺服阀线圈回路传递函数

3.3.3 伺服阀传递函数

3.3.4 阀控缸传递函数

3.3.5 位移传感器的传递函数

3.4 液压压下AGC位置闭环系统方框图

3.5 各环节参数确定

3.5.1 伺服阀线圈回路增益及伺服放大器增益

3.5.2 伺服阀传递函数参数

3.5.3 阀控缸传递函数参数

3.5.4 位移传感器的传递函数参数

3.5.5 液压压下AGC位置系统闭环方框图

3.5.6 液压压下AGC位置系统开环传递函数

3.6 本章小结

第4章 液压AGC位置伺服控制系统动态仿真分析

4.1 仿真工具的选用

4.2 动态仿真分析

4.2.1 原始系统模型的动态仿真分析

4.2.2 PID控制器及参数确定

4.2.3 经PI校正的动态仿真分析

4.3“射流管”式伺服阀仿真结论暨本章小结

第5章 采用伺服比例阀控制的动态仿真分析

5.1 伺服比例阀传递函数中各参数的确定

5.2 动态仿真分析

5.2.1 时域分析

5.2.2 频域分析

5.3 伺服比例阀仿真结论暨本章小结

结论

参考文献

致谢