冷軋液壓AGC系統(tǒng)的建模與故障診斷方法研究.pdf

1、厚度控制是決定帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵成因，冷軋液壓AGC（Automatic Gauge Control）系統(tǒng)因此成為軋制過程的重要組成部分。液壓AGC系統(tǒng)具有多重閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，即使是微小的狀態(tài)異常也會經(jīng)過閉環(huán)傳播、擴(kuò)散而導(dǎo)致嚴(yán)重設(shè)備故障的發(fā)生，出現(xiàn)難以處理的復(fù)合故障；此外，系統(tǒng)還易受諸多外界干擾和不確定因素的影響，致使其故障具有隱蔽性。AGC系統(tǒng)的故障有可能破壞整個(gè)軋機(jī)的正常軋制狀態(tài)，甚至導(dǎo)致軋機(jī)振動等設(shè)備安全隱患以及帶鋼打滑、跑偏、斷帶

2、和堆鋼等嚴(yán)重質(zhì)量事故。為提高液壓AGC系統(tǒng)的可靠性和安全性，復(fù)合故障的診斷是軋制過程的迫切需求，系統(tǒng)具有不確定信息情況下的故障診斷也是亟待解決的難題。針對上述問題，本文開展的研究工作和取得的關(guān)鍵成果總結(jié)如下：
　　1.總結(jié)了故障診斷和不確定性問題的研究現(xiàn)狀。針對液壓AGC系統(tǒng)的故障診斷問題和不確定性問題，分別綜述了液壓AGC系統(tǒng)的故障診斷方法、復(fù)合故障診斷方法、板厚控制系統(tǒng)的不確定性問題研究方法和不確定系統(tǒng)的故障診斷方法，為本文的

3、方法提出和研究奠定基礎(chǔ)。
　　2.對冷軋液壓AGC系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)建模仿真。分析了液壓AGC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理并對其各環(huán)節(jié)進(jìn)行等效建模，仿真試驗(yàn)驗(yàn)證表明無論是在穩(wěn)定軋制還是不穩(wěn)定軋制情況下，出口厚度都能夠滿足輥縫設(shè)定要求，證明所建立的數(shù)學(xué)模型可以描述現(xiàn)場AGC系統(tǒng)的固有屬性。
　　3.提出基于多狀態(tài)的多信號模型改進(jìn)方法并于液壓AGC系統(tǒng)中進(jìn)行了故障診斷試驗(yàn)與驗(yàn)證。重點(diǎn)描述了基于多信號模型方法的故障診斷策略，對傳統(tǒng)的多信號模型方法進(jìn)

4、行了改進(jìn)；在液壓AGC系統(tǒng)中實(shí)施了故障模擬和測點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為故障診斷做好前期準(zhǔn)備；對系統(tǒng)的微小故障和大故障分別開展了診斷及驗(yàn)證，表明了基于多狀態(tài)的多信號模型方法的有效性。
　　4.提出基于多信號模型和盲源分離的復(fù)合故障診斷方法并將其成功應(yīng)用于AGC系統(tǒng)。重點(diǎn)介紹了所提出的基于多信號模型和盲源分離的復(fù)合故障診斷方法的原理和應(yīng)用步驟，并給出了可診斷性分析步驟；在液壓AGC系統(tǒng)中的應(yīng)用驗(yàn)證表明所提方法可有效隔離出現(xiàn)的故障模糊組，提高了系