冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合振動(dòng)分析及控制研究.pdf

1、冷軋機(jī)生產(chǎn)線的高速化，精確化，智能化對鋼鐵廠的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本以及給客戶提供高質(zhì)量高水平的產(chǎn)品起著至關(guān)重要的作用。隨著對帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量和冷軋機(jī)生產(chǎn)效率的要求越來越高，以及大量新技術(shù)在冷軋機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用，導(dǎo)致冷軋機(jī)振動(dòng)問題日益凸顯。冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)是集液壓、機(jī)械、電氣等組件于一體，涉及多個(gè)學(xué)科的參數(shù)易變、負(fù)載種類多的復(fù)雜系統(tǒng)，這就使在冷軋機(jī)振動(dòng)問題的分析與解決上顯得比較復(fù)雜。
　　在實(shí)際的現(xiàn)場生產(chǎn)中，冷軋機(jī)振動(dòng)通常以耦合的形式體

2、現(xiàn)出來。以往只是對冷軋機(jī)扭轉(zhuǎn)、水平及垂直三種屬性振動(dòng)間的耦合進(jìn)行研究，而電氣控制部分引起的機(jī)電耦合振動(dòng)研究相對較少。由于機(jī)電耦合振動(dòng)造成設(shè)備損壞和斷帶的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，所以冷軋機(jī)機(jī)電耦合振動(dòng)的研究成為了當(dāng)務(wù)之急。
　　本文以某鋼廠的冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對象，從機(jī)電耦合引起振動(dòng)的形成機(jī)理和影響因素入手，找出引起耦合振動(dòng)的因素，借助建模仿真軟件搭建冷軋機(jī)機(jī)電液系統(tǒng)聯(lián)合仿真平臺(tái)，使得對機(jī)電耦合振動(dòng)的研究更加貼近實(shí)際，結(jié)合對應(yīng)的控制方法在

3、聯(lián)合仿真分析中得出抑制機(jī)電耦合振動(dòng)的措施。主要內(nèi)容如下:
　　(1)建立冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)方程和數(shù)學(xué)模型。分析得出冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合振動(dòng)的基本形式是電磁轉(zhuǎn)矩的耦合，并得出諧波電流是電磁轉(zhuǎn)矩之間耦合形式存在的主要原因。
　　(2)在上述建立的冷軋機(jī)主傳動(dòng)機(jī)電耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，用數(shù)值方法分析出轉(zhuǎn)子電阻、串聯(lián)補(bǔ)償電容、控制系統(tǒng)延時(shí)因素對冷軋機(jī)機(jī)電耦合振動(dòng)的影響效果。
　　(3)使用AD

4、AMS軟件對冷軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械部分進(jìn)行建模，包括冷軋機(jī)的軋輥、液壓缸和軸承等機(jī)械元件;使用AMESim軟件自有庫對液壓缸、電液伺服閥等液壓部分進(jìn)行建立;在Simulink里完成了主傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型的搭建。三個(gè)軟件相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成了主傳動(dòng)機(jī)電液系統(tǒng)聯(lián)合分析平臺(tái)。經(jīng)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，證實(shí)此平臺(tái)研究機(jī)電耦合振動(dòng)的可行性。
　　(4)在機(jī)電耦合振動(dòng)控制方面，設(shè)計(jì)了一種干擾觀測器PI控制模型，基于聯(lián)合仿真平臺(tái)的模擬實(shí)際分析，能夠明顯減弱機(jī)電