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1200轧机液压AGC系统的动静态特性分析

作　者: 王景财
导　师: 孔祥东
学　校: 燕山大学
专　业: 机械工程
关键词: 轧机液压AGC 数学建模动静态特性测控
分类号: TG334.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

现代机、电、液一体化系统普遍存在于工业生产中，冷轧机就是其中的典型代表。其中液压AGC以其具有控制精度高、响应速度快以及过载保护简单、可靠的显著特点，已成为宽带钢冷轧机装备水平高低的重要标志。它是提高板厚精度、控制板形的重要技术措施。本文以1200轧机液压AGC系统数学建模及动静态特性分析为研究目标，主要研究液压AGC系统如伺服阀、液压缸、传感器等重要部件及其性能参数对系统的动静态特性的影响，为设计研究人员对于1200轧机的后续设计及调试提供理论依据及仿真模型。具体完成了以下几方面的工作：第一，采用机理建模的方法对1200轧机液压AGC系统的关键元件包括伺服阀、液压缸、轧机辊系、背压回油管道、位移传感器和压力传感器等进行了数学建模，分析了影响液压AGC系统动静态特性的主要参数。第二，利用仿真软件MATLAB/Simulink搭建系统仿真模型，对系统空载位置模型、空载速度模型、无带钢负载轧制力模型、动态位置模型、动态轧制力模型进行构建，并进行了时域和频域仿真，研究分析了1200轧机液压AGC系统的动静态特性。第三，通过硬件系统与软件系统相结合，主程序采用VC＋＋编制，仿真程序采用MATLAB编制，开发了轧机液压AGC测控系统，用以测试监控液压AGC系统的动静态特性，指导现场轧制生产。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-21
  1.1 课题研究背景  11-15
    1.1.1 板厚自动控制(AGC)发展概况  11-12
    1.1.2 板厚控制方式概述  12-15
    1.1.3 液压系统仿真技术概述  15
  1.2 AGC 研究现状及分析  15-19
    1.2.1 AGC 国外研究现状  15-16
    1.2.2 AGC 国内研究现状  16-17
    1.2.3 AGC 系统特性的影响因素及分析  17-19
  1.3 课题研究意义及内容  19-21
第2章 1200 轧机液压 AGC 系统建模及分析  21-38
  2.1 1200 轧机 AGC 电液位置伺服系统  21-29
    2.1.1 伺服阀基本方程  22-23
    2.1.2 液压缸基本方程  23-24
    2.1.3 轧机辊系基本方程  24-25
    2.1.4 背压回油管道  25-26
    2.1.5 反馈与控制元件  26
    2.1.6 控制调节器  26-27
    2.1.7 液压 AGC 整体模型  27-29
  2.2 液压 AGC 电液伺服系统主要参数分析  29-33
    2.2.1 油缸工作腔面积  29-30
    2.2.2 伺服阀固有频率  30
    2.2.3 运动部件的粘性系数  30
    2.2.4 等效弹性刚度  30-31
    2.2.5 油液体积弹性模量  31-32
    2.2.6 伺服阀流量-压力系数  32-33
  2.3 液压 AGC 电液位置伺服系统特性分析  33-36
    2.3.1 空载特性分析  33-34
    2.3.2 轧制特性分析  34-36
  2.4 本章小结  36-38
第3章 AGC 系统空载与压靠过程仿真及分析  38-53
  3.1 PID 控制器的设计  38-39
  3.2 空载位置模型  39-42
    3.2.1 空载位置模型搭建  39
    3.2.2 空载位置模型仿真及分析  39-42
  3.3 空载速度模型  42-45
    3.3.1 空载速度模型搭建  42-43
    3.3.2 空载速度模型仿真及分析  43-45
  3.4 无带钢负载位置模型  45-48
    3.4.1 无带钢负载位置模型搭建  45-46
    3.4.2 无带钢负载位置模型仿真及分析  46-48
  3.5 无带钢负载轧制力模型  48-51
    3.5.1 无带钢负载轧制力模型搭建  48-49
    3.5.2 无带钢负载轧制力模型仿真及分析  49-51
  3.6 本章小结  51-53
第4章 AGC 系统带载轧制过程及分析研究  53-65
  4.1 带载轧制过程的位置模型  53-56
    4.1.1 带载轧制过程的位置模型概述  53-54
    4.1.2 带载轧制过程的位置模型仿真及分析  54-56
  4.2 带载轧制过程的轧制力模型  56-59
    4.2.1 带载轧制过程的轧制力模型概述  56-57
    4.2.2 带载轧制过程的轧制力模型仿真及分析  57-59
  4.3 板厚模型  59-63
    4.3.1 板厚模型概述  59-60
    4.3.2 板厚模型仿真及分析  60-63
  4.4 本章小结  63-65
第5章液压 AGC 测试控制系统  65-85
  5.1 液压 AGC 测控系统方案  65-74
    5.1.1 液压 AGC 测控系统功能  65-66
    5.1.2 比例伺服系统测试  66-72
    5.1.3 测试方案简介  72-74
  5.2 硬件介绍  74-83
    5.2.1 硬件概况介绍  74-75
    5.2.2 ADAM-5510E/TCP 系统简介  75
    5.2.3 ADAM-5510 E/TCP 硬件连线和跳线设置  75-77
    5.2.4 编程口连接  77-78
    5.2.5 I/O 模块介绍  78-81
    5.2.6 数字量输出/输入模块  81-82
    5.2.7 通讯模块  82-83
  5.3 软件介绍  83-84
  5.4 本章小结  84-85
结论  85-86
参考文献  86-90
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  90-91
致谢  91-92
作者简介  92

1200轧机液压AGC系统的动静态特性分析

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