热带钢轧机线性变凸度工作辊的研制及应用

为改善轧机的板形调控性能,在分析连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)辊形技术的板形控制特性的基础上,开发出用于热带钢轧机的线性变凸度(Linearly variable crown,LVC)工作辊辊形技术及其相应的板形控制模型。LVC技术的板形调节能力与窜辊量成线性关系,同时与带钢宽度成近似线性关系。在满足宽带钢板形控制要求的同时,提高轧机对窄带钢的板形控制能力,使轧制各种规格带钢时所需弯辊力处于合理的的幅值。在1 700 mm热带钢轧机上一年多的工业应用表明,采用LVC工作辊后,板形控制精度提高30%以上,尤其是轧制高强度钢种时,凸度下降显著,轧制公里数一般都大于55 km,磨损辊形和轧辊消耗与常规工作辊基本一致。     

板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究

三次连续变凸度(Continuously variable crown, CVC)辊形凸度控制能力与带钢宽度之间的二次函数关系决定其在宽、超宽板带轧机上应用时表现出对窄规格带钢的凸度控制能力不足的缺点。通过对工作辊变凸度辊形及辊缝形成理论的深入研究,提出采用二次多项式曲线来线性化辊缝的方法。采用该方法设计完全线性变凸度辊形曲线与混合变凸度工作辊辊形曲线,使二次辊缝凸度调节能力与带钢宽度在工作辊全长或在设计要求的宽度范围内呈严格线性关系,同时保持与窜辊位置呈线性关系。与CVC辊形相比,混合变凸度辊形的辊径差小、凸度调节能力大,既不削弱对宽带钢的凸度调节能力,又增加对窄带钢的凸度调节能力,从而增强轧机的整体板形控制能力。     

轧制过程中板形控制的计算机模拟

采用三维弹塑性有限元法同时考虑材料、几何双重非线性对板带轧制过程中影响板形的几大关键因素（诸如接触摩擦、辊缝形状、板凸度和前后张力）进行了广泛研究,建立了与之相应的力学模型并编写了大型程序EPFEP3。采用基于UL法的Lagrange描述,从非稳态咬入到稳态轧制在VAX11/780计算机上实现了对板形控制参数设定量值化的研究。以图形跟踪形式给出了大量金属流动信息和应力分布信息,为板形控制过程模拟、预报以及缺陷形成机理提供一种准确而有效的分析方法。     

具有状态观测器的广义动态矩阵控制在板带轧机位置伺服系统中的应用

板带轧机的构成是复杂的,其控制系统日益精密化和智能化,但是目前广泛应用于现场的比例积分微分(PID)控制策略,由于鲁棒性较差,难以满足进一步提高板带轧机控制精度的要求。针对板带轧机位置伺服系统,应用广义动态矩阵控制理论,设计预测控制器,并采用滚动优化、反馈校正的控制策略。构造状态观测器,使控制系统具有带观测器的状态反馈形式,不断地修正预测模型,增强了系统的鲁棒性。所研究控制算法基于系统的阶跃响应,具有较强的稳定性和鲁棒性。提出上述控制策略的计算机控制实现方法,仿真研究结果表明该方法远比目前带钢生产中广为采用的PID控制策略优越,具有智能性且易于实现。     

基于最少拍无波纹的零相位误差跟踪控制在精密直线位移装置中的应用

为使精密直线位移装置控制系统的输出响应能够准确而且快速地跟踪输入指令,同时消除由直接驱动带来的负载扰动、切削力波动等因素对系统性能造成的不利影响,针对用于非圆截面零件数控车削的精密直线位移系统,提出一种基于最少拍无波纹控制的零相位误差跟踪控制(Zero phase error tracking control,ZPETC)方案.该方案既能消除不稳定零点导致的系统相位误差,又能提高系统的响应速度.仿真结果表明,基于最少拍无波纹控制的ZPETC方法,有效地改善系统的跟踪性能.系统对于正弦信号的稳态跟踪误差可以达到±0.5 μm,其阶跃响应准确且速度快.与一般精密直线位移装置的控制方法相比,此方法能提高系统的跟踪精度,同时具有良好的抗干扰能力,具有广泛的应用前景.     

多级生产计划与控制系统集成研究

本文研究了多级生产计划与控制集成的原理和方法;构造了实现多级生产计划集成的基础;提出了多级生产计划与控制系统集成的总体模型;并描述了基于该总体模型开发的集成软件的结构和主要功能.     

2030冷连轧机速度控制系统的建模及电动机负载转矩的计算

在充分熟悉2030冷连轧机直流电动机速度控制系统的基础上,将双电枢电动机速度控制系统的建模和仿真等效简化为单电枢电动机的建模和仿真,建立了2030冷连轧机含弱磁调速和速度自适应环节的直流电动机速度控制系统的机理模型,并给出了冷连轧机速度控制系统电动机负载转矩的在线计算公式。结合现场数据的仿真和实测结果表明,所建立的速度控制系统模型是正确的,电动机负载转矩的在线计算公式是可行的。     

刚柔耦合系统的振动主动控制

针对航天器是一种通过柔性关节连接浮动中心刚体和挠性附件(如卫星太阳帆板,空间机器人等)组成的刚柔耦合复杂系统,在调姿或者外部扰动带来振动时,将影响系统的稳定度和指向精度,基于模态理论,建立包括柔性关节和柔性链的刚柔耦合结构动力学模型并写成状态空间表达形式,且分析系统的能控性。提出采用复合正位反馈(Positive position feedback,PPF)和比例微分(Proportional derivative,PD)控制律抑制柔性结构振动,在理论上分析其稳定性和控制性能。设计并建立刚柔耦合结构试验平台,进行包括位置设定点及转动振动主动控制研究。试验比较研究结果验证提出方案能够快速地抑制振动。     

小型企业生产管理与控制系统的分析及其实现

本文对国内大量存在的基础比较差、自动化程度比较低的小型企业的生产管理和控制系统进行了研究，提出了相应的系统体系结构和实施方案，并强调了人工参与的作用。     

力学性能预测模型及其控制的研究

首先介绍神经网络建模特点,利用神经网络建立起由工艺参数预测力学性能的质量模型,及根据力学性能要求优化工艺参数的逆质量控制模型, 预测效果图显示该模型的预测精度较高.然后,利用质量预测模型分析卷取温度对屈服强度的影响,并利用自校正PID（proportion integral differentiation）控制实现力学性能的控制,仿真结果证明该方法的有效性.     

微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中簧片结构的改进与优化设计

针对某微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中的簧片结构所存在的缺陷,考虑设计要求,提出一种改进设计.同时以簧片的长度、宽度、厚度和圆角半径为设计变量,分别以簧片所承受的最大平均应力和产生的最大纵向位移为目标函数,对改进后的结构进行优化设计.簧片性能获得明显改善.