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液压缸的液压活套张力系统和高度系统的建模,    中山路灯车出租, 中山三角镇路灯车出租

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点击次数:1170  更新时间:2018-09-20   【打印此页】  【关闭】


       液压缸的液压活套张力系统和高度系统的建模,     中山路灯车出租,  中山三角镇路灯车出租,  路灯车出租     对于液压缸的分析是为了确定液压活套的动力学模型,对于研究活套的动态特性有很重要的意义。活套本身的关键变量在于活套的张力和高度,它们是两个强耦合的活套子系统,本节将详细介绍活套高度系统和张力系统的模型,为后面的解耦设计和AGC-活套综合系统的控制设计提供模型依据。



     1活套张力系统的建模,  对于机架,来料带钢会产生厚度波动或硬度波动,AGC需要给出辊缝调节量送入APC以消除厚度误差。这里只考虑的压下动作,以F3机架和F4机架间的活套为对象。张力增量方程.   其中,03V和04V为3F和4F机架的轧辊线速度,E为弹性模量,3V和'4V为轧件的出口速度和入口速度,由于4F机架AGC无压下,主速度不调节,即轧辊速度不变。



     2活套高度系统的建模,  在活套动作的过程中,活套液压缸除了承受张力矩TM和重力矩WM外,活套臂起落产生的角加速度使液压缸多承受一个动力矩DM,根据上一节对液压缸的负载分析,整个活套液压缸存在如下的力矩平衡关系:转换为增量形式,  为活套与液压缸转动惯量之和;(rad/s)为活套角速度;力,角度,力矩的量纲。




    3液压活套系统模型的传递函数,  根据力矩平衡,液压缸的压力矩计算,  其中HL(m)为LF的力臂,0为活套最低工作角度。因为在整个活套运行的过程中变化很小,因此可以看做常量0,主电机的运行近似为一阶惯性环节,已经推得了活套液压缸和伺服阀的传递函数,推得液压活套系统双输入双输出线性化模型。将上图的模型简化,得到活套动态系统的框图.   以电机电流refi和转速refV为系统输入,活套转角和力矩为系统输出,可得其耦合传递函数.  活套系统的阶数较高,为了实际应用的方便,对传递函数进行降阶处理,最后传递函数的简化.



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     4仿真分析,  热连轧精轧机理复杂,参数繁多,为验证控制算法的有效性,本文采用某钢厂产线的实际测量数据,建立仿真平台,仿真过程采用轧线的第3号轧机(F3),第4号轧机(F4)及它们之间的第3号活套作为研究对象具体的相关参数.   其中:0h为轧入厚度,h为轧出厚度,R为轧辊半径,对变形程度,前张应力,后张应力,金属变形阻力,本机架出口带钢速度,本机架轧辊的线速度,平均变形速度,变形区接触弧长的水平投影。将表中的参数代入后,可得到如下的传递函数.  通过MATLAB程序可以计算得到传递函数的特征根,它们均在左半平面,因此系统稳定。为了验证模型的有效性,将活套张力与高度耦合系统的二阶降阶模型离散化,取采样周期为10ms,使用PI控制器,对活套高度附加的阶跃扰动,张力附加1Mpa的阶跃扰动,得到液压活套的响应仿真曲线.   张力收到扰动时,高度和张应力的响应曲线图2.5活套系统阶跃响应仿真曲线图2.5中实线代表所建立模型的响应曲线,和虚线所表示的实际液压活套的响应曲线基本吻合,具有较高的模型精度。响应曲线也表现出了耦合系统受扰动影响时合理的变化趋势,当一方受扰动时,另一方也会随之发生波动。



    先介绍了液压活套的工作原理,然后建立了液压阀控缸系统的模型;建立了液压活套高度系统和张力系统的模型,从而推导了液压活套的双输入双输出系统模型。



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