基于輥縫耦合特性的連軋機(jī)振動(dòng)控制研究.pdf

1、連軋機(jī)普遍存在振動(dòng)問題。軋制板帶越薄、速度越高,振動(dòng)問題就越嚴(yán)重。連軋機(jī)的振動(dòng)問題主要表現(xiàn)為壓下系統(tǒng)的垂直振動(dòng)和主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),在以往軋機(jī)振動(dòng)的研究中,由于扭轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于垂直振動(dòng)頻率,一般是將軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振和軋機(jī)機(jī)座的垂振分開來研究。然而隨著軋制速度的提高,垂扭耦合振動(dòng)將不可避免。揭示軋機(jī)垂振和扭振之間的相互影響,是軋機(jī)振動(dòng)研究領(lǐng)域的新課題。
　　本文以某型軋機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)和垂直壓下系統(tǒng)分別進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)

2、分析,并建立了垂扭耦合振動(dòng)模型。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了分析,建立軋輥和機(jī)架的動(dòng)力學(xué)模型,為垂扭耦合動(dòng)態(tài)模型的建立,提供基礎(chǔ)。
　　(2)分析了軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振產(chǎn)生機(jī)理,建立了研究軋機(jī)的基于集中參數(shù)建模方法多級(jí)分支式集中參數(shù)系統(tǒng)模型和單支直串式集中參數(shù)系統(tǒng)模型,運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)原理,對(duì)建立的扭振系統(tǒng)模型進(jìn)行求解,并對(duì)結(jié)果仿真分析。
　　(3)對(duì)垂振和扭振系統(tǒng)以及軋制界面機(jī)理進(jìn)行了探索,研究

3、基于輥縫非穩(wěn)態(tài)潤滑狀態(tài)的動(dòng)態(tài)軋制力,包括輥縫的幾何模型及應(yīng)力分布情況。在上述分析的基礎(chǔ)上,建立垂扭耦合狀態(tài)方程描述的數(shù)學(xué)模型,在軋機(jī)的幾個(gè)線性化假設(shè)的條件下,推導(dǎo)出振動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣,并轉(zhuǎn)化為狀態(tài)方程描述的垂扭振動(dòng)綜合系統(tǒng)。其次,對(duì)建立的狀態(tài)方程進(jìn)行分析,優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在線性范圍內(nèi),通過狀態(tài)反饋解耦控制器設(shè)計(jì),對(duì)耦合模型進(jìn)行解耦,并利用 Matlab/Simulink分析軟件,對(duì)解耦效果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　本文的研究結(jié)果揭示了軋機(jī)