基于热连轧机耦合振动的主动抑振控制研究
发布时间：2021-07-19 13:37
轧机振动现象在钢铁生产企业中普遍存在,并且限制着轧机的产能释放,成为生产薄规格高附加值产品的障碍,是国内外轧制领域亟需解决的技术难题。带钢轧制是由轧机的机械系统、液压系统和电气系统以及带钢共同相互作用完成的,任何子系统的参数变化都会对轧机振动产生影响,所以通过建立符合实际的数学模型来研究轧机机电液耦合振动是非常重要的。众所周知,影响轧机振动的因素众多,现场通过调节轧机某个参数来抑制轧机振动的抑振方法往往只能对某一种振动有效,因此研究和探索通用的主动抑振技术显得尤为重要。基于热连轧机机电液多态耦合振动和控制理论研究,提出了主动抑振思想和手段,具体如下:针对某1580热连轧机F2和F3机架振动现象,投入了整个机组耦合振动在线远程监测系统,利用牌坊顶部振动速度传感器捕捉轧机液机耦合垂振速度信号,利用研制的扭矩遥测系统捕捉主传动系统扭振信号,同时采集现场PLC提供的电气、液压和工艺相关信号,综合在线监测了轧机机电液多态耦合振动特征及规律。基于Sims轧制力模型,建立包含轧制过程、机械结构、液压伺服系统和控制系统在内的轧机垂直振动耦合模型,通过与某1580热连轧机现场采集的数据对比,分别验证轧制...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１带钢振纹?图１．２轧辊振纹??
图２．?４典型水平振动数学模型??为了使辊系在轧制过程中稳定，需要使上下工作辊中心连线与上下支承??辊中心连线之间有一定的偏移距离，热连轧机的偏移距通常为ｌ〇ｍｍ，而且??由于工作辊需要频繁的更换，所以工作辊轴承座和牌坊之间会留有一定的间??隙，热连轧机通常为１ｍｍ，这就为轧机的水平振动提供了条件。根据团队的??多年经验以及己经出版的文献可知：热连轧机振动通常是水平方向的振动最??大。因为在水平方向上轧机结构比较简单，所以水平振动的数学模型一般表??示为线性／非线性单自由度质量弹簧系统如图２．４所示。而水平振动机理也己??经被广泛研宄，主要涉及因素包括工作辊与牌坊之间的间隙以及工作辊与带??钢之间的摩擦等。唐华平等［３１】研宄了辊缝接触面上摩擦力对轧辊水平振动的??影响，着重揭示了轧机水平自激振动产生的条件及其机理，得出了影响轧辊??水平自激振动的因素。张明等［３２１在考虑上下工作辊非对称的前提下，研宄了??－９?－??
Ｗ??Ｋ？９?Ｌ－Ｊ??图２．?２分支式传动系统扭振模型??图２．?３带接轴角度的多自由度直串式扭振模型??图２．?４典型水平振动数学模型??为了使辊系在轧制过程中稳定，需要使上下工作辊中心连线与上下支承??辊中心连线之间有一定的偏移距离，热连轧机的偏移距通常为ｌ〇ｍｍ，而且??由于工作辊需要频繁的更换，所以工作辊轴承座和牌坊之间会留有一定的间??隙，热连轧机通常为１ｍｍ，这就为轧机的水平振动提供了条件。根据团队的??多年经验以及己经出版的文献可知：热连轧机振动通常是水平方向的振动最??大。因为在水平方向上轧机结构比较简单，所以水平振动的数学模型一般表??示为线性／非线性单自由度质量弹簧系统如图２．４所示。而水平振动机理也己??经被广泛研宄，主要涉及因素包括工作辊与牌坊之间的间隙以及工作辊与带??钢之间的摩擦等。唐华平等［３１】研宄了辊缝接触面上摩擦力对轧辊水平振动的??影响，着重揭示了轧机水平自激振动产生的条件及其机理，得出了影响轧辊??水平自激振动的因素。张明等［３２１在考虑上下工作辊非对称的前提下
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑上/下工作辊非对称运动的热轧机水平振动研究[J]. 张明,彭艳,孙建亮,张阳. 中南大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]热连轧机机液耦合动力学系统控制参数优化[J]. 凌启辉,赵前程,王宪,王肖芬. 振动与冲击. 2017(16)
[3]薄板冷连轧自激振动的临界轧制速度研究[J]. 郜志英,白露露,李强. 机械工程学报. 2017(12)
[4]冷轧平整机高强钢表面振痕问题的测试与研究[J]. 李洪波,王蒸,张杰,简民,丁琦,刘强. 振动.测试与诊断. 2017(01)
[5]光伏电站自抗扰附加阻尼控制抑制低频振荡策略研究[J]. 马燕峰,蒋云涛,陈磊,赵书强. 电网技术. 2017(06)
[6]基于转子感应电流影响的轧机主传动机电耦合系统参激振动机理研究[J]. 张瑞成,卓丛林. 振动与冲击. 2016(17)
[7]液压弯辊控制参数对热连轧机振动能量影响研究[J]. 闫晓强,么爱东,刘克飞. 振动与冲击. 2016(11)
[8]高速冷连轧机组的振动与对策研究[J]. 魏立群,戴志方,肖壮,瞿志豪. 机械工程学报. 2016(11)
[9]热连轧机水平振动仿真与实验研究[J]. 孙建亮,彭艳,高亚南,贾锋. 中南大学学报(自然科学版). 2015(12)
[10]轧制润滑对轧机主传动系统自激振动影响[J]. 陈程,李友荣. 振动与冲击. 2015(16)
博士论文
[1]冷连轧过程自激振动建模及失稳机理研究[D]. 刘晓潺.北京科技大学 2018
[2]铝板带热连轧机随机动力学特性及其最优控制策略研究[D]. 许宝玉.中南大学 2014
[3]非稳态润滑过程轧机系统动力学研究[D]. 王桥医.中南大学 2004
本文编号：3290798
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１带钢振纹?图１．２轧辊振纹??
图２．?４典型水平振动数学模型??为了使辊系在轧制过程中稳定，需要使上下工作辊中心连线与上下支承??辊中心连线之间有一定的偏移距离，热连轧机的偏移距通常为ｌ〇ｍｍ，而且??由于工作辊需要频繁的更换，所以工作辊轴承座和牌坊之间会留有一定的间??隙，热连轧机通常为１ｍｍ，这就为轧机的水平振动提供了条件。根据团队的??多年经验以及己经出版的文献可知：热连轧机振动通常是水平方向的振动最??大。因为在水平方向上轧机结构比较简单，所以水平振动的数学模型一般表??示为线性／非线性单自由度质量弹簧系统如图２．４所示。而水平振动机理也己??经被广泛研宄，主要涉及因素包括工作辊与牌坊之间的间隙以及工作辊与带??钢之间的摩擦等。唐华平等［３１】研宄了辊缝接触面上摩擦力对轧辊水平振动的??影响，着重揭示了轧机水平自激振动产生的条件及其机理，得出了影响轧辊??水平自激振动的因素。张明等［３２１在考虑上下工作辊非对称的前提下，研宄了??－９?－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑上/下工作辊非对称运动的热轧机水平振动研究[J]. 张明,彭艳,孙建亮,张阳. 中南大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]热连轧机机液耦合动力学系统控制参数优化[J]. 凌启辉,赵前程,王宪,王肖芬. 振动与冲击. 2017(16)
[3]薄板冷连轧自激振动的临界轧制速度研究[J]. 郜志英,白露露,李强. 机械工程学报. 2017(12)
[4]冷轧平整机高强钢表面振痕问题的测试与研究[J]. 李洪波,王蒸,张杰,简民,丁琦,刘强. 振动.测试与诊断. 2017(01)
[5]光伏电站自抗扰附加阻尼控制抑制低频振荡策略研究[J]. 马燕峰,蒋云涛,陈磊,赵书强. 电网技术. 2017(06)
[6]基于转子感应电流影响的轧机主传动机电耦合系统参激振动机理研究[J]. 张瑞成,卓丛林. 振动与冲击. 2016(17)
[7]液压弯辊控制参数对热连轧机振动能量影响研究[J]. 闫晓强,么爱东,刘克飞. 振动与冲击. 2016(11)
[8]高速冷连轧机组的振动与对策研究[J]. 魏立群,戴志方,肖壮,瞿志豪. 机械工程学报. 2016(11)
[9]热连轧机水平振动仿真与实验研究[J]. 孙建亮,彭艳,高亚南,贾锋. 中南大学学报(自然科学版). 2015(12)
[10]轧制润滑对轧机主传动系统自激振动影响[J]. 陈程,李友荣. 振动与冲击. 2015(16)
博士论文
[1]冷连轧过程自激振动建模及失稳机理研究[D]. 刘晓潺.北京科技大学 2018
[2]铝板带热连轧机随机动力学特性及其最优控制策略研究[D]. 许宝玉.中南大学 2014
[3]非稳态润滑过程轧机系统动力学研究[D]. 王桥医.中南大学 2004
本文编号：3290798
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