1700mm热连轧机AGC液压系统的动态模型建立与仿真

发布时间：2017-07-26 22:13

  本文关键词：1700mm热连轧机AGC液压系统的动态模型建立与仿真

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【摘要】：对于板带钢材产品来说,厚度精度是最为重要的衡量指标,直接影响到产品的质量及合格率,从而影响钢材生产企业的品牌形象和生产效益。轧机液压AGC系统(Hydraulic Automatic Gauge Control System,简称HAGC)是轧机厚控系统的核心部分,是衡量现代轧机装备水平的重要标志。轧机液压AGC系统控制性能的好坏会直接影响到轧机的生产精度及产品质量,是板带生产厂家提高板厚、板形控制精度的关键技术手段。 本文以我公司为唐钢提供的1700mm热连轧机四辊轧机液压AGC系统设备为研究对象,对轧机液压AGC系统基本构成环节的数学模型和系统的工作特性进行深入分析,主要进行了以下方面研究工作： (1)结合唐钢1700mmm热轧机液压AGC的设备实用工况,对所涉及的板带材轧制过程中板厚自动控制的基本理论进行研究,分析出了轧制过程中影响厚度精度的主要因素和诱变规律,为轧机厚度控制系统的研究奠定了理论分析基础。 (2)对轧机液压AGC系统的工作原理及控制方式进行分析,推导建立了油缸、伺服阀、伺服放大器、传感器等主要动态元件的特征方程及传递函数模型,并对所推导的传递函数进行了具体参数的校核计算,使得传递函数公式更加准确、具体,为后续的建模仿真工作奠定数据基础,也对相关方面的工程计算起到了一定参的考作用。 (3)以往的研究多基于MATLAB/Simulink平台进行,偏重理论公式的推导,因涉及的因素较多,复杂难懂。本文利用AMESim(工程系统仿真高级建模环境平台)软件进行建模仿真。在保证系统控制功能的前提下,对复杂的轧机液压AGC系统进行了简化,并对主要的控制环节进行研究,建立起了简单直观的轧机液压AGC系统的工作特性仿真模型。 (4)结合唐钢1700mm热轧机实际的设备技术参数及要求,对AMESim仿真模型中的各元件进行了参数设定,并运用PID控制器对液压AGC动态模型进行了全面仿真分析,研究了系统的动态特性,总结出了影响液压AGC系统动态特性和控制精度的主要因素及其影响规律。 通过本文的研究,为热轧机液压AGC控制系统系列产品建立了一个相对全面、准确的机、电、液一体化仿真模型,得出的重要结论对今后本公司同类产品的制造和研发具有重要的现实指导意义。
【关键词】：液压AGC AMESim 动态特性 仿真
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG333;TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 论文研究的背景及意义9
• 1.2 国内外轧机技术的发展9-12
• 1.3 本课题的主要研究内容12-13
• 2 轧机AGC理论基础13-20
• 2.1 轧机AGC论基础研究13-17
• 2.1.1 轧制理论基础13-14
• 2.1.2 轧机弹跳方程14-15
• 2.1.3 轧件的塑性变形及塑性方程15-16
• 2.1.4 P-h曲线16-17
• 2.2 轧件厚度的影响因素及变化规律17-19
• 2.2.1 轧件厚度影响因素17
• 2.2.2 轧件实际轧出厚度变化的基本规律17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 3 液压AGC系统工况介绍及动态模型建立20-30
• 3.1 液压AGC控制系统构成及工况分析20-21
• 3.2 液压AGC系统构成元件动态模型的建立21-27
• 3.2.1 液压AGC油缸的基本方程21-22
• 3.2.2 电液伺服阀的基本方程22-23
• 3.2.3 伺服阀放大器23
• 3.2.4 反馈与控制元件23-24
• 3.2.5 轧机辊系24-26
• 3.2.6 背压回油管道26
• 3.2.7 液压AGC系统模型26-27
• 3.3 AGC系统传递函数的数学计算27-29
• 3.3.1 伺服放大器传递函数27
• 3.3.2 电液伺服阀传递函数27-28
• 3.3.3 阀控缸传递函数28-29
• 3.3.4 位移传感器传递函数29
• 3.4 本章小结29-30
• 4 基于AMESim辊缝控制建模30-37
• 4.1 AMESim软件功能及特点简介30-32
• 4.2 液压AGC系统仿真模型建立及分析32-36
• 4.2.1 轧机AGC控制原理及功能描述32-33
• 4.2.2 轧机液压AGC的主要技术指标及初始参数33-34
• 4.2.3 应用AMESim软件搭建仿真建模34-36
• 4.3 本章小结36-37
• 5 AGC系统动态特性仿真分析37-49
• 5.1 PID控制器的设定分析37-38
• 5.2 基于AGC系统特性分析38-48
• 5.2.1 PID参数的设定及性能分析38-43
• 5.2.2 液压AGC系统主要参数影响分析43-48
• 5.3 本章小结48-49
• 结论49-50
• 参考文献50-52
• 致谢52-53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 单东升;板带轧机液压AGC系统主要参数的分析和实验研究[D];燕山大学;2006年

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本文编号：578590