四立柱分体式20辊轧机辊系的刚度特性分析

20辊轧机的横向刚度、纵向刚度对板形、板厚的控制非常重要,研究不同状态下轧机的刚度变化规律对板形、板厚综合控制的精度具有十分重要的意义。在三维弹性有限元模型的基础上,建立了四立柱分体式20辊轧机辊系的有限元模型。利用该模型研究板宽、中间辊窜辊量变化对轧机辊系横向刚度和纵向刚度的影响,为轧机板形、板厚控制量的调整提供了参考依据,也为板带轧制过程中板型、板厚在线设定,以及控制模型的研究和优化,提供了理论基础。     

H_2/H_∞混合控制器对异步电动机扰动研究

研究异步电动机的控制,针对异步电动机模型的不确定性问题,首先将其线性化,然后将H2/H∞控制器应用于异步电动机的调速系统中,将异步电动机调速系统的性能要求转化为混合H2/H∞控制器的设计问题。提出将基于H2/H∞控制器参数的设计方法运用到异步电动机控制系统中,很好地保证了负载等外部因素扰动情况下的系统鲁棒稳定性,保证闭环系统具有的动态和稳定性能,很好的保证了异步电动机对扰动的稳定性。     

关于钢板轧制厚度控制技术的研究

钢板轧制厚度控制技术是钢板轧制过程中最重要、最基础的控制技术.以辽宁汇通企业集团公司1050四辊可逆式轧机改造为研究内容,对轧机的自动厚度控制系统设计理论进行了研究,结合轧机的弹跳方程曲线及钢板变形塑性曲线,分析了各种干扰因素对轧机钢板出口厚度的影响,建立了电液位置控制系统理论模型,研究了位置压下控制中的AGC问题,实现自动位置控制和轧机的顺序控制.通过实测轧制数据可知,轧制钢板实际厚度与钢板设定厚度的最大差值为0.054 mm,中心部位与边缘部位最大厚度差不超过0.039 mm,钢板厚度控制系统控制精度达到控制要求指标.     

DP590双相钢的变厚度轧制及连续退火工艺

基于离散化的思想建立了一种变厚度区轧制辊缝设定方程;通过建立空载和负载辊缝闭环控制方程,给出了一种变厚度轧制辊缝动态控制模型;在实验室四辊轧机上对DP590双相钢进行了单厚度过渡区的变厚度轧制,并对轧后的板材(TRB板)进行模拟连续退火试验,研究了TRB板连续退火后不同厚度位置处的组织和力学性能。结果表明:在50mm长的变厚度区中,板厚度的实际值与设定值之间的最大偏差为0.08mm,变厚度区的实际长度和设定值之间的偏差为0.3mm;TRB板在连续退火过程中的温度跟随性好,温度偏差不大;薄区的抗拉强度和伸长率均高于厚区的,分别高65MPa和2.8%,屈服强度与厚区的相当;结合工艺可行性并基于组织性能的有效控制,建议根据厚区的厚度来制定冷轧双相钢TRB板的连续退火工艺。     

基于LMI的H_∞控制在四轮主动转向系统中的应用

针对汽车在转向过程中受到不确定干扰因素的影响,导致四轮主动转向系统的建模不准确,降低了控制系统的鲁棒性问题。应用H∞鲁棒控制理论设计了一种最优H∞反馈控制器,以提高系统的抗干扰能力。在基于干扰的汽车二自由度模型上,分析了四轮主动转向系统的工作原理。设计了四轮主动转向H∞反馈控制系统,然后将其闭环系统控制方程组转化为线性矩阵不等式(LMI)的表示方式,通过求解这个矩阵不等式可得到最优H∞控制器。经过MATLAB仿真结果表明,所设计的控制器能够在不到0.1s内使汽车的质心侧偏角收敛于0,横摆角速度在0.2s内收敛于0。其控制输出的效果明显优于传统四轮转向系统。     

带钢冷轧过程辊系径向变形的数据挖掘与预报

在带钢冷轧过程中,辊系径向变形会影响带钢的厚度精度,并且难以在线检测.依据自动厚度控制(Autogaugecontrol,AGC)系统固有的测试系统,充分利用采集到的出口厚度、压下位移、轧制力、轧制速度等数据,根据厚差公式进行数据挖掘,对辊系的变形进行挖掘计算.为了解决由于测厚仪安装距离造成的厚差信号滞后问题,在挖掘计算前依据轧制速度进行数据重新匹配和整理,在挖掘计算后采用指数平滑法对计算结果进行平滑,并按照趋势外推法进行当前辊系径向变形值的预报.采用平滑系数自适应算法进一步提高预报精度.将辊系径向变形值的挖掘和预报方法在某四辊轧机轧制数据上进行应用,取得比较清晰的变形规律和完整变形过程.为进一步研究轧辊辊系径向变形规律和补差方法,进而提高厚度控制精度奠定了基础.     

宽带钢冷连轧机综合耦合模型的建立与分析

宽带钢冷连轧过程中,板形、板厚和张力控制之间存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节功效。为了进一步提高控制精度,进行解耦设计实现解耦控制是十分有效的手段,而其前提和基础就是冷连轧机综合耦合模型的建立和分析。首先,运用轧制理论对轧制过程中板形、板厚和张力控制的各种影响因素进行了系统的分析,然后考虑执行内环的动态特性建立冷连轧机综合耦合模型,以定量地描述轧制过程中辊缝、弯辊力、本架轧辊速度、前架轧辊速度和出口厚度、出口凸度、出入口张力之间的耦合影响关系。最后,基于Matlab/Simulink工具,采用此耦合模型对某冷连轧机末机架的耦合特性进行仿真分析,指出对其进行解耦控制的必要性。     

冷轧带钢边部减薄和平坦度模糊预测控制的研究

针对配备轧辊横移的新型四辊冷连轧机边部减薄控制控制中,轧机模型具有多变量间的强耦合、易变的模型参数、不确定的干扰因素和不稳定的动态特性,设计一种复合的智能控制系统。设计在模糊控制基础上增加一个积分环节的控制器,与轧机预测模型相结合对带钢边部减薄和平坦度进行闭环控制。经过仿真结果表明,该控制系统可实现四辊冷连轧机边部减薄的稳定跟踪控制及边部减薄和平坦度的非线性解耦控制。     

基于辊缝动力学的板带轧机垂直振动的研究

板形与板厚是衡量板带轧制成品几何精度的两大指标。而与这些指标直接相关的是轧机机座垂直方向的振动。本文将机座与轧件作为一个系统来研究 ,建立了基于辊缝动力学的 ,以分析板带轧机机座垂直振动对板形及板厚影响为目的辊缝动力学模型 ,提出了振动模态对板形及板厚影响的指标。得出的结论是 :板形与板厚控制的实质是辊缝的控制 ,在轧制状态下辊缝不仅与静力学因素有关 ,而且在很大程度上取决于辊缝动力学因素。本文所建立的模型考虑了阻尼因素及由辊缝动力学模型确定的非线性轧制力 P,使模型能更真实的模拟现场实际情况     

四辊铜带轧机轧制过程计算机控制系统的研究

通过分析四辊铜带轧机轧制过程计算机控制系统的现状和设备组成,提出四辊铜带轧机轧制过程计算机两级控制系统,即L1级基础自动化级和L2级过程控制级,对轧制过程计算机两级控制的主要功能、硬件配置和软件编程进行设计,总结了轧制过程计算机控制系统的特点,为今后工程设计提供了参考。     

轧制力动态特性影响下的轧机辊系振动行为研究

考虑受辊系振动影响时轧制力的动态特性,建立了板带轧机辊系非线性振动模型。采用平均法求解得到振动系统的幅频响应,分析不同轧制速度和外激励幅值对幅频特性的影响规律。运用奇异性理论分析振动系统静态分岔行为,得到系统分岔的转迁集以及出现不同振动形态的临界条件。以轧制速度为分岔参数,研究轧机辊系振动系统动态分岔特性。结果表明：轧机辊系振动行为对轧制速度变化十分敏感,振动幅值随着外激励幅值和轧制速度增大而增大,系统不稳定频率范围随着轧制速度提高而减小,随外激励幅值增大而增大;系统随轧制速度变化出现阵发性混沌运动,结合最大Lyapunov指数曲线得到稳定轧制时的速度范围。研究结果为抑制轧机振动和保障轧机稳定运行提供了理论参考。     

基于压电元件的柔性板H∞鲁棒振动控制实验研究

以一柔性板为对象进行了H∞鲁棒振动控制器的设计、仿真和实验研究。首先,利用多变量频域辨识原理,识别出以粘贴压电片作为传感器和作动器的柔性板实验系统前三阶模态的MIMO传递函数模型,接着,对具有乘型不确定性的板模型在干扰抑制、控制增益约束以及鲁棒稳定三方面进行频域加权整型,构建了H∞混合灵敏度控制系统;数值仿真验证了各权函数的合理性,初始外扰和随机外扰下的振动控制实验结果表明,相对LQR方法,H∞控制能使闭环系统在保持鲁棒稳定的前提下获得更好的性能,初始外扰下衰减时间缩短30s,随机外扰下降噪量提高4dB。     

基础振动下两自由度机械臂的鲁棒控制

研究了基于基础振动的两自由度机械臂鲁棒控制问题.利用非线性状态反馈理论,对模型进行线性化处理,结合混合灵敏度理论,对所建立的机械臂动力学方程进行混合灵敏度频域整形.运用H∞控制理论和结构奇异值μ理论,建立了参数不确定系统的H∞控制框图,采用D-K迭代工具设计H∞控制器.仿真结果表明,在不需要基础运动测量的情况下,控制器能有效减少系统的外部干扰以及良好的鲁棒性能.     

鲁棒振动控制实验研究

以一柔性板为对象进行了H∞鲁棒振动控制器的设计、仿真和实验研究。首先,利用多变量频域辨识原理,识别出以粘贴压电片作为传感器和作动器的柔性板实验系统前三阶模态的MIMO传递函数模型,接着,对具有乘型不确定性的板模型在干扰抑制、控制增益约束以及鲁棒稳定三方面进行频域加权整型,构建了H∞混合灵敏度控制系统;数值仿真验证了各权函数的合理性,初始外扰和随机外扰下的振动控制实验结果表明,相对LQR方法,H∞控制能使闭环系统在保持鲁棒稳定的前提下获得更好的性能,初始外扰下衰减时间缩短30s,随机外扰下降噪量提高4dB。       

连铸结晶器非正弦电液伺服控制系统H∞控制

本文采用H∞控制设计设计控制器用于连铸结晶器非正弦振动电液控制系统的控制,针对系统具有较大摩擦负载的情况,通过选择加权函数,使闭环控制系统更具鲁棒性,研究结果表明具有H∞控制器的闭环系统的性能优于传统的PID控制器。     

车辆电控空气悬架建模及H∞控制研究

针对车辆电控空气悬架,建立了一种新型的动力学模型,构建控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系.利用H∞控制理论,根据系统性能要求选取合适的频率加权函数,设计了电控空气悬架系统的H∞控制器,分析了系统在随机激励条件下的频域响应和时域响应.为了考察H∞控制器的优劣,同时设计了最优控制器进行比较分析.结果表明,采用所述的电控空气悬架H∞控制器设计方法,车身加速度水平在人体敏感的频带范围内得到了明显的抑制,同时系统的平顺性也得到了全面改善.     

参数不确定4WS系统的鲁棒H∞控制

针对轮胎参数的不确定性，建立基于轮胎参数变化的汽车四轮转向系统不确定模型，同时进行分析，并将参数不确定性问题转化为基于干扰抑制的H∞控制问题，运用H∞控制理论的分析方法，通过求解Riocati方程设计基于参数变化的动态鲁棒H∞控制器。仿真结果表明所设计的控制器能够很好地抑制轮胎参数的不确定性。     

可逆冷带轧机厚度控制系统改造

介绍了使用液压缸、PLC、伺服阀、测厚仪等对早期单机架四辊可逆冷带轧机电动压下、模拟控制的厚度控制系统的改造方法。改造后的设备运行稳定,且安全可靠。     

轧机液压自动厚度控制系统要素和构成分析

目前对轧机液压自动厚度系统的控制性分析大多集中于研究液压系统的响应特性.该文主要介绍了轧机液压自动厚度控制系统的要素和构成,通过对轧机液压自动控制系统要素和构成的分析,总结影响出口板厚的轧机辊系及轧件本身等因素.     

带有不确定性因素的三级倒立摆H_∞鲁棒控制器设计

将三级倒立摆非线性数学模型近似线性化得到被控模型,从被控模型的参数估算和执行机构参数不确定性出发建立标称模型,通过分析不确定性对标称模型的扰动影响,该文设计了一种H_∞鲁棒控制器,仿真实例证明:该控制器具有优良的动态性能和鲁棒性能,可以提高三级倒立摆控制系统的稳定性。