全液压滚切剪阀控缸系统的研究

发布时间：2017-05-19 09:03

  本文关键词：全液压滚切剪阀控缸系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前，最先进的剪切机型是滚切式剪切机，其剪切质量好、剪切效率高等优点是传统剪切机无法比拟的。由于我国经济、军事等各方面的高速发展，对钢板的需求量随之增加，质量要求也不断提高。因此我国大部分钢厂都已经使用滚切剪来剪切钢板以改善剪切钢板的质量，提高剪切效率，从而提高产品的市场竞争力。滚切剪是轧钢生产线上的一个重要环节，如何更加精确，快速，稳定地剪切钢板是目前研究者研究的重点。本文主要研究滚切剪的液压系统，液压系统是滚切剪的核心，能够直接决定滚切剪剪切钢板的质量的好坏。 本文以太原科技大学为河北金鼎钢铁公司所设计的2800mm滚切式定尺剪项目为依托，在研究滚切剪的机械构造和运动工况的基础上，设计滚切剪的液压系统，为了降低由于采用非对称液压缸换向带来的压力和流量冲击，此液压系统使用非对称电液比例伺服阀控制非对称液压缸，增加系统稳定性，延长滚切剪液压系统的寿命。但是由于非对称伺服阀控制非对称液压缸的结构具有明显的非线性性，，为了能够更加准确的研究其性能，本文采用李亚普诺夫第二方法判定该系统的稳定性，证明此非对称阀控非对称缸的结构是稳定的。 对于控制策略的研究，本文分别介绍了PID控制策略和结构不变性原理。利用AMEsim批处理的功能整定PID参数，又利用AMEsim和MATLAB联合仿真研究非对称阀控制非对称缸系统的阶跃响应和位移曲线，从曲线看出，PID控制策略完全符合实际生产的需要，接着本文介绍了结构不变性原理，推导出结构不变性原理应用于阀控缸系统的方框图。最后，通过现场实验证明本文所分析的稳定性和控制策略是正确可行的。 本文创新性的使用李亚普诺夫第二方法判定非对称阀控非对称缸系统的稳定性，给今后非线性系统稳定性判定打开一个思路，采用AMEsim与MATLAB联合仿真更加准确的对现场实际进行了模拟，使得仿真结果更具实用价值。
【关键词】：滚切剪 稳定性分析 PID控制 结构不变性
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5;TG333.21
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 液压滚切剪的发展和研究现状9-14
• 1.2.1 滚切剪的研究现状9-12
• 1.2.2 电液比例伺服技术的发展12-13
• 1.2.3 阀控缸电液比例伺服系统的研究现状13-14
• 1.3 研究内容与目的14-16
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究内容14-16
• 第二章 液压系统及控制系统的研究16-25
• 2.1 液压滚切剪剪切机构的剪切原理16-17
• 2.2 定尺剪液压系统设计17-20
• 2.2.1 液压系统18-20
• 2.3 控制系统的组成20-24
• 2.3.1 比例伺服阀20-21
• 2.3.2 位移传感器21-22
• 2.3.3 伺服液压缸22-23
• 2.3.4 滚切剪电液比例位置控制的基本原理23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 阀控缸系统稳定性分析25-33
• 3.1 数学模型的建立25-27
• 3.2 系统稳定性的判定27-31
• 3.3 本章小结31-33
• 第四章 控制策略的研究33-56
• 4.1 PID 控制原理33-37
• 4.1.1 PID 控制基本原理33-35
• 4.1.2 PID 算法的数字化35-36
• 4.1.3 PID 参数整定36-37
• 4.2 液压滚切剪 PID 控制系统仿真研究37-44
• 4.2.1 AMEsim 仿真软件的介绍37-38
• 4.2.2 MATLAB/Simulink 软件介绍38-39
• 4.2.3 AMEsim 与 MATLAB 联合仿真39-44
• 4.3 结构不变性原理44-54
• 4.3.1 结构不变性原理基本概念44-47
• 4.3.2 电液位置伺服系统的结构不变性原理47-54
• 4.4 本章小节54-56
• 第五章 实验研究56-63
• 5.1 液压滚切式定尺剪设备参数56-58
• 5.2 液压滚切剪电液伺服系统的实验研究58-61
• 5.2.1 实验设计方案58
• 5.2.2 实验结果及分析58-61
• 5.3 本章小结61-63
• 第六章 结论63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文及其它研究成果70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邵联合;PID控制算法的仿真与研究[J];承德石油高等专科学校学报;2001年02期

2 司癸卯;张青兰;段立立;李晓宁;孙恒;;基于AMESim的液压破碎锤液压系统建模与仿真[J];中国工程机械学报;2010年02期

3 孙新雨;乔俊飞;王笑波;;液压弯辊系统的自适应模糊神经网络控制[J];钢铁研究学报;2007年02期

4 黎启柏;何厚礼;;电液位置伺服系统的比例-模糊PID控制研究[J];机床与液压;2006年08期

5 方群;黄增;;电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J];机床与液压;2007年11期

6 胡氢;司纪凯;;智能控制技术现状分析及发展[J];煤矿机械;2006年06期

7 王伟,张晶涛,柴天佑;PID参数先进整定方法综述[J];自动化学报;2000年03期

8 黄万;;液压滚切剪技术介绍[J];科技致富向导;2012年33期

9 孙一平;董学仁;;基于DSP的电液伺服控制系统[J];济南大学学报(自然科学版);2009年04期

10 江玲玲;张俊俊;;基于AMESim的液压位置伺服系统动态特性仿真[J];机械工程与自动化;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 王庆林;谢建华;李传光;;一种判断系统稳定性的新方法[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴潇潇;电液伺服系统建模与控制策略研究[D];南京理工大学;2011年

2 宁斌;带钢卷取对边电液伺服系统[D];太原理工大学;2005年

3 张炜;阀控非对称缸电液伺服系统控制研究[D];西安理工大学;2006年

4 查宏民;基于比例方向阀的气动位置控制系统控制策略的研究[D];天津大学;2005年

5 王静;非线性不确定系统的非线性PI控制与应用[D];天津大学;2005年

6 刘涵;中厚板轧线技术分析及创新方案研究[D];重庆大学;2006年

7 马晓宏;电液比例阀控缸位置控制系统的研究与应用[D];东华大学;2008年

8 韩贺永;液压滚切剪液压控制系统的研究[D];太原科技大学;2009年

9 黎康康;基于纯滚运动的滚切剪机构设计方法研究[D];大连理工大学;2009年

10 田凡;电液伺服系统模糊PID控制仿真与试验研究[D];太原理工大学;2010年

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本文编号：378236