轧机垂扭耦合振动特性分析与控制措施研究

发布时间：2017-11-24 18:18

  本文关键词：轧机垂扭耦合振动特性分析与控制措施研究

  更多相关文章： 轧机 非线性 液压压下 垂扭耦合 自抗扰控制

【摘要】：轧机在钢铁工业的轧制过程中起关键作用。近年来,随着现代钢铁工业日益呈现大型化、高载荷、高速化,使得轧机参数引发的非线性振动问题不断涌现。深入研究轧机非线性振动问题并提出相应控制策略,是轧制领域亟需解决的一项重要难题。但以往的研究往往忽略液压压下系统并且通常将轧机垂直振动系统和主传动系统分裂开来,而实践表明轧机系统存在复杂的非线性垂扭耦合现象,为此课题将对轧机液压压下垂直系统、垂扭耦合系统的振动特性及控制方法进行研究。轧机在轧制过程中,考虑轧制界面的非线性弹性力和液压缸与机架间的粘性阻尼,建立了轧机二自由度、三自由度液压压下垂直振动系统模型,并应用相平面法、Poincare映射法、分岔图法和最大Lyapunov指数法研究了液压缸粘性阻尼、激励频率变化对液压非线性参激垂直振动的影响。其中,对二自由度的模型采用多尺度法求解了它在主参数共振情况下的一阶近似解,并利用得到的频率响应方程探讨了定常解的稳定性。考虑轧辊与轧件间的变摩擦力、动态轧制力,分别建立基于变摩擦力的垂扭耦合振动模型和基于动态轧制力的二自由度、三自由度垂扭耦合振动模型。针对前者,通过MATLAB仿真研究了轧制力变化对该耦合系统振动特性的影响;针对后者,通过MATLAB仿真研究了垂直系统线性阻尼、外扰力、主传动系统阻尼、液压缸活塞杆的摩擦阻尼对该垂扭耦合系统振动特性的影响。将自抗扰控制器应用到垂直振动系统中,建立了轧机垂直振动自抗扰控制系统,对系统中出现的振动现象进行控制。通过仿真实验证明了自抗扰控制器具有良好的快速性、精确性,且抗干扰能力强和鲁棒性能好,可以方便地控制整个系统的稳定运行,具有较高的应用价值,为轧机垂直系统的振动控制提供了一种新的有效途径。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孟令启;王建勋;吴浩亮;雷明杰;;中厚板立辊轧机主传动系统的非线性扭振[J];华南理工大学学报(自然科学版);2009年02期

2 侯东晓;刘彬;时培明;刘飞;刘云静;;两自由度轧机非线性扭振系统的振动特性及失稳研究[J];振动与冲击;2012年03期

，

本文编号：1223185