滚切剪重载卧式伺服缸平衡自重结构控制策略研究
发布时间：2021-11-04 03:00
随着国民经济的快速发展对中厚板钢材品质的要求也越来越高,从而钢铁生产企业对冶金设备的自动化程度要求也随之提高。滚切剪是钢板精整线上的核心设备,板材的剪切精准度是板材质量的重要标准参数,生产企业为了提高板材的出厂质量,不断对滚切剪进行技术创新和设备升级改造。伺服液压缸是全液压滚切剪的核心设备,由于缸体重量很大严重影响着自身频响特性和寿命以及配套滚切剪机的生产效率,为此,需要对伺服缸进行技术革新来避免由于缸筒自身重量所引起的一系列不良影响。本文从工程实际出发,为解决由滚切剪的卧式伺服缸自重所引起的密封圈摩损、泄漏以及输出力不足等问题,设计了在卧式铰接安装的伺服缸缸筒端底连接支撑小缸的平衡自重结构,配套设计了伺服控制系统,并进行了如下研究:首先,对该结构进行受力分析,建立其动力学模型,用数学模型的形式反映出该结构的运动原理,并运用Simulink进行动力学仿真。其次,设计了以位置闭环为主,压力闭环为辅的位置-压力双闭环PID控制系统,将压力信号转换成位置信号,并与位置反馈信号同时作用于系统中,通过时刻改变小缸的位移,而支撑起伺服缸缸筒,实现卧式伺服缸全程无摩擦运行。针对位置-压力双闭环控制系...
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滚切剪机的类型图
2图 1.2 滚切剪机构造图Fig.1.2 Rolling shear structure drawing载卧式伺服缸是全液压滚切式剪切机的核心部件[14-15]，滚切剪上的液压缸的复杂工况下运行，卧式缸是否能够按照规定位移曲线行走，决定着液压现精准剪切中厚板，是否按设计提供剪切力[16-17]。剪切机能否正常生产从决于伺服缸的性能和寿命，以及是否具有高精度、高频响的特性[18]。理想二力杆的一种受力状态，只需输出直线力，不能承受偏载力。在工程实际的滚切剪上的重载缸需铰接卧式安装，由于铰接安装，伺服缸能够旋转规出曲线力。由于滚切剪剪切钢板时需要很大的剪切力，从而伺服缸的负载缸刚体的重量可达几吨甚至更重。目前，由于重载卧式伺服缸自身的重量问题是伺服缸设计的瓶颈。重载伺服缸由于卧式安装自重过大直接导致液
图 1.3 电液伺服控制系统特征Fig.1.3 Characteristics of electro-hydraulic servo control system液伺服系统具有液压系统与电气控制所共有的某些优点：控制精度高、响率与承载能力大、体积小且重量轻、自动化程度高等[25]。依据其不同的突为以下几类[26-27]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]轧机AGC伺服液压缸结构优化探讨[J]. 朱兵,傅连东,黄科夫,湛从昌,高雨. 液压与气动. 2016(06)
[2]二维电液比例换向阀动态特性及稳定性分析[J]. 李胜,阮健,孟彬. 机械工程学报. 2016(02)
[3]高速大流量阀控液压缸缓冲优化设计[J]. 张增磊,巫世晶,钟建英,胡基才,赖奇暐. 中南大学学报(自然科学版). 2015(10)
[4]非线性动态增量内模控制算法及应用[J]. 刘宝,刘群峰,王君红,李良川,王磊. 北京工业大学学报. 2014(07)
[5]基于二自由度内模控制的无线网络控制系统[J]. 唐银清,杜锋,罗其朝. 计算机仿真. 2014(01)
[6]锅炉主蒸汽温度控制系统预测控制设计与仿真[J]. 杜文嫚,韩璞. 计算机仿真. 2013(07)
[7]内模PID控制在加热炉出口温度控制中的应用[J]. 汤志武. 化工自动化及仪表. 2013(07)
[8]液压滚切剪液压系统的换向冲击分析[J]. 马立峰,韩贺永,黄庆学,王晶,周研. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[9]驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性[J]. 马立峰,黄庆学,韩贺永,楚志兵,李志刚. 北京工业大学学报. 2012(11)
[10]液压缸故障分析及维护[J]. 郭警惕,臧传宝,王振南. 科技资讯. 2011(28)
硕士论文
[1]改进的萤火虫算法及其在PID控制器参数整定中的应用[D]. 李恒.安徽大学 2017
[2]全液压矫直机位置—压力协同控制策略研究[D]. 和东平.太原科技大学 2017
[3]基于内模PID的污水处理pH值控制系统研究与应用[D]. 章磊.安徽工业大学 2016
[4]电液伺服系统建模及滑模变结构控制方法研究[D]. 玉洁.郑州大学 2015
[5]弹性负载电液发生器的设计与分析[D]. 邓洋.武汉科技大学 2014
[6]全液压滚切剪阀控缸系统的研究[D]. 王君.太原科技大学 2013
[7]液压双边滚切剪电液位置伺服系统及控制研究[D]. 王晶.太原科技大学 2012
[8]智能电液执行机构控制系统的研究[D]. 张荣.兰州理工大学 2011
[9]数字阀的非线性特性及颤振补偿研究[D]. 陈夷平.浙江工业大学 2010
[10]电液比例控制系统在铣耳机上的应用研究[D]. 翟瑞超.燕山大学 2010
本文编号：3474864
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滚切剪机的类型图
2图 1.2 滚切剪机构造图Fig.1.2 Rolling shear structure drawing载卧式伺服缸是全液压滚切式剪切机的核心部件[14-15]，滚切剪上的液压缸的复杂工况下运行，卧式缸是否能够按照规定位移曲线行走，决定着液压现精准剪切中厚板，是否按设计提供剪切力[16-17]。剪切机能否正常生产从决于伺服缸的性能和寿命，以及是否具有高精度、高频响的特性[18]。理想二力杆的一种受力状态，只需输出直线力，不能承受偏载力。在工程实际的滚切剪上的重载缸需铰接卧式安装，由于铰接安装，伺服缸能够旋转规出曲线力。由于滚切剪剪切钢板时需要很大的剪切力，从而伺服缸的负载缸刚体的重量可达几吨甚至更重。目前，由于重载卧式伺服缸自身的重量问题是伺服缸设计的瓶颈。重载伺服缸由于卧式安装自重过大直接导致液
图 1.3 电液伺服控制系统特征Fig.1.3 Characteristics of electro-hydraulic servo control system液伺服系统具有液压系统与电气控制所共有的某些优点：控制精度高、响率与承载能力大、体积小且重量轻、自动化程度高等[25]。依据其不同的突为以下几类[26-27]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]轧机AGC伺服液压缸结构优化探讨[J]. 朱兵,傅连东,黄科夫,湛从昌,高雨. 液压与气动. 2016(06)
[2]二维电液比例换向阀动态特性及稳定性分析[J]. 李胜,阮健,孟彬. 机械工程学报. 2016(02)
[3]高速大流量阀控液压缸缓冲优化设计[J]. 张增磊,巫世晶,钟建英,胡基才,赖奇暐. 中南大学学报(自然科学版). 2015(10)
[4]非线性动态增量内模控制算法及应用[J]. 刘宝,刘群峰,王君红,李良川,王磊. 北京工业大学学报. 2014(07)
[5]基于二自由度内模控制的无线网络控制系统[J]. 唐银清,杜锋,罗其朝. 计算机仿真. 2014(01)
[6]锅炉主蒸汽温度控制系统预测控制设计与仿真[J]. 杜文嫚,韩璞. 计算机仿真. 2013(07)
[7]内模PID控制在加热炉出口温度控制中的应用[J]. 汤志武. 化工自动化及仪表. 2013(07)
[8]液压滚切剪液压系统的换向冲击分析[J]. 马立峰,韩贺永,黄庆学,王晶,周研. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[9]驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性[J]. 马立峰,黄庆学,韩贺永,楚志兵,李志刚. 北京工业大学学报. 2012(11)
[10]液压缸故障分析及维护[J]. 郭警惕,臧传宝,王振南. 科技资讯. 2011(28)
硕士论文
[1]改进的萤火虫算法及其在PID控制器参数整定中的应用[D]. 李恒.安徽大学 2017
[2]全液压矫直机位置—压力协同控制策略研究[D]. 和东平.太原科技大学 2017
[3]基于内模PID的污水处理pH值控制系统研究与应用[D]. 章磊.安徽工业大学 2016
[4]电液伺服系统建模及滑模变结构控制方法研究[D]. 玉洁.郑州大学 2015
[5]弹性负载电液发生器的设计与分析[D]. 邓洋.武汉科技大学 2014
[6]全液压滚切剪阀控缸系统的研究[D]. 王君.太原科技大学 2013
[7]液压双边滚切剪电液位置伺服系统及控制研究[D]. 王晶.太原科技大学 2012
[8]智能电液执行机构控制系统的研究[D]. 张荣.兰州理工大学 2011
[9]数字阀的非线性特性及颤振补偿研究[D]. 陈夷平.浙江工业大学 2010
[10]电液比例控制系统在铣耳机上的应用研究[D]. 翟瑞超.燕山大学 2010
本文编号：3474864
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