考虑电气参数影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

针对以往对交流电机驱动的轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略电气参数影响这一问题,考虑交流异步电机中串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动等电气因素,然后结合机械系统,建立了交流电机驱动的轧机主传动系统机电耦合振动数学模型,并用数值方法研究了串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动等电气因素对轧机主传动系统振动特性的影响。研究结果为进一步分析、诊断及控制交流驱动的轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测与诊断

提出了基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测的结构体系,讨论了基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测的实现方法,开发了基于OPC技术的轧机主传动远程监测与故障诊断系统.     

轧机主传动机电耦合扭振系统机理分析及影响因素研究

轧机主传动系统作为传递运动和力矩的主要装置,是一个复杂的机电系统,其机电耦合因素是导致轧机扭振异常变化的重要原因之一。此主要研究轧机主传动系统扭转振动的动力学分析,对比分析不考虑电机与考虑电机反馈的主传动系统扭振,从机理分析机电系统的固有属性;然后建立直流电机驱动下的轧机主传动扭振系统力学模型和数学模型;再采用Matlab/Simulink仿真,对主传动扭振系统失稳状态进行研究,进而分析不确定性参数对轧机主传动系统扭振的影响。研究结果可为进一步揭示轧机扭振系统的振荡规律以及控制策略的制定奠定理论基础。     

考虑磁参数影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

伴随科技的迅猛发展,交流电机已逐步取代直流电机并广泛应用在轧机系统中。针对以往对轧机机电系统振动特性的研究往往忽略电机磁参数影响这一问题,考虑异步电机中漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数等磁参数,把转子磁链电机模型与机械系统相结合,建立了轧机主传动系统机电耦合振动模型,此模型摆脱了以往机电耦合模型复杂繁琐的积分环节和惯性阻碍,并利用数值方法研究了漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数对轧机主传动系统振幅与调节时间的影响。研究结果为进一步分析轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

未知扰动下冷轧机扭振自适应预定性能控制

轧机振动一直是板带材轧制生产中普遍存在并难于解决的问题.针对冷轧机主传动系统由于外界不确定性扰动导致的扭振问题,提出一种自适应预定性能控制策略,有效抑制了轧机主传动系统的扭转振动.基于拉格朗日动力学方程,考虑刚度、摩擦及电动机死区等非线性特性和外界不确定性扰动对轧机主传动系统的影响,建立具有下三角结构的轧机主传动系统模型.针对该不确定性非线性模型设计一种自适应预定性能控制器(Adaptive prescribed performance controller,APPC),并利用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制器进行严格的理论证明,得出系统的有界稳定性.针对某厂2 030 mm冷连轧机主传动系统进行Matlab数值仿真分析,试验结果表明轧辊转速跟踪误差被严格地限制在预定域内,有效避免了扭振现象的产生.通过性能函数的引入,为轧机的扭转振动问题提供了一种有效的控制策略.     

立辊轧机主传动系统扭振的数值分析

由于轧制工艺的改进,某厂立辊轧机主传动系统需要承受更大的轧制力矩.因此该传动系统的强度如何是问题的关键,文中对轧机的传动系统的动态性能进行了分析,为轧机承受重负荷下的安全运行提供了可靠的依据.     

考虑电机内部因素影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

针对轧机主传动系统振动研究往往忽略电机自身因素影响这一问题,考虑三相异步交流电机中漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数和空气摩擦系数等电机内部参数,并融入电机内部转子空气摩擦这一非线性因素,建立了交流电机-轧机主传动系统机电耦合数学模型。利用数值方法分析了漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数、空气摩擦系数对于轧机主传动系统振幅与调节时间的影响。     

武钢R4轧机主传动系统减速机的故障诊断

针对武钢热轧厂1700热连轧机组R4轧机主传动系统工作中振动强烈、设备事故频繁的实际问题,在轧机实际生产的条件下,对该轧机主传动系统的减速机的振动信号进行监测,在此基础上运用振动诊断法进行故障诊断,预测了该设备存在的故障并分析研究故障产生的主要原因。     

CVC轧机主传动万向接轴叉头有限元分析及优化

轧机主传动系统中万向接轴叉头因传递扭矩大、自身结构特殊等原因经常发生断裂破坏,以CVC轧机主传动系统的万向接轴又头为研究对象,采用Pro/E软件用拉伸、旋转、镜像等命令完成叉头的三维建模,以有限元软件ANSYS作为分析工具,经过网格划分、材料属性设定、加约束加载荷,对其进行了静力分析、模态分析等,得出其固有频率和主振型,并对叉头进行了优化,得到了叉头的最佳设计尺寸.分析结果有助于了解轧机传动系统的工作状态,为合理使用轧机提供了理论依据.     

轧机主传动系统减振设计

介绍了轧机主传动系统构成的同时，阐述了主传动系统在工作过程中易产生振动的类型，并从设计角度出发，提出了主传动系统减振方法。     

轧机主传动位移延时反馈系统的Hopf分岔研究

在考虑轧机前后张力差造成的阻力矩基础上,针对传统轧机主传动系统模型忽略位移延时的缺点,建立了轧机主传动位移延时反馈系统的数学模型。分析了系统的局部稳定性和Hopf分岔的存在性,从理论上得到了延时临界值,并通过实验仿真得出的时间历程图、相图以及分岔图验证了当延时等于临界值时,轧机主传动位移延时反馈系统确实产生了Hopf分岔,从而得出了从生产工艺的角度加大轧制速度可以避免延时产生的不良影响,为进一步研究、控制轧机主传动系统提供了新思路。     

轧机主传动系统强非线性扭振研究

建立含非线性刚度的两自由度轧机主传动系统扭振模型,通过参数代换得到该系统的强非线性动力学方程。应用能量迭代法得出系统存在主振动和亚谐振动周期解的必要条件,并求解此二阶强非线性非自治系统的频响函数及解析近似解。以某厂3800轧机主传动系统为例,利用数值仿真研究了非线性刚度、线性阻尼、扰动力矩对系统主振动和1/3次亚谐振动幅频特性的影响规律。研究结果为分析此类含非线性刚度的轧机主传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考。     

镁板轧机主传动系统的模糊免疫PID控制

速度调节控制系统是四辊轧机主传动系统的重要组成环节,其控制性能直接关系板带材产品的轧机精度。针对轧机主传动系统的非线性和时变性等特点及板带材轧制过程中普遍存在的负载扰动等问题,设计了一种基于模糊免疫PID的速度自适应调节控制方案。该控制器借鉴了生物免疫系统的调节作用和模糊推理的非线性逼近能力,对工程设计PID速度控制器进行参数自调整。仿真结果表明,基于模糊免疫PID的速度自适应调节控制具有响应快、自适应性和鲁棒性强等优点,能够较好地实现对主传动系统的自适应控制。     

考虑多间隙影响的轧机主传动系统扭振分析

打滑是大多数轧机传动系统产生扭转振动的主要因素,是导致轧机主传动系统异常破坏的原因之一。基于理论建模和数值模拟方法,针对5 000 mm厚板轧机,研究打滑状态下主传动系统含多个间隙及不同间隙简化形式对系统振动特性的影响规律。根据该轧机主传动系统的实际结构形式,将主传动系统简化为四自由度含多间隙非线性扭振模型,采用龙格-库塔方法进行数值计算,并利用Matlab软件编程进行仿真,得到考虑多间隙影响的系统动态响应数值计算结果。比较分析不同间隙简化形式对系统动态响应及各轴段扭矩放大系数的影响,以及不同间隙大小和位置对系统扭矩放大系数的影响。研究结果可为控制和分析工程实际中轧机间隙的影响提供理论参考。     

基于人工神经网络的轧机轧制力矩在线监测方法研究

轧制力矩过大是轧机主传动系统传动轴断裂的主要原因,传统的电机电流过载保护方式不能真实反映轧机主传动系统扭矩的动力学特性。利用人工神经网络的优点,建立基于人工神经网络的轧制力矩在线监测的数学模型。     

冷连轧机主传动系统非线性扭转振动控制分析

冷连轧机主传动系统非线性扭转振动给轧机安全运行带来严重后果,需要加以控制,以提高整机运行的安全稳定性。以某冷连轧机F3机架为研究对象,根据轧机主传动系统的非线性行为,建立包含非线性刚度、非线性阻尼及负载端非线性摩擦力的轧机主传动系统非线性扭转振动仿真模型;由于Hopf分岔是导致轧机主传动系统出现失稳振荡的重要原因之一,因此有必要对Hopf分岔现象进行有效的控制。基于Hopf分岔理论,构造非线性状态反馈控制器,针对该非线性系统,提出扩大稳定区域、改变分岔点行为及降低极限环幅值的Hopf分岔控制思路。由结果可知,扩大稳定区域使得系统稳定区域的范围有了很大的增加;降低极限环幅值通过引入非线性反馈环节,增加非线性反馈增益kn的大小来改变分岔点的行为,降低等幅振荡的幅值;两种方法都可实现自激振动行为的有效控制;可作为实际设计选择的重要参考。     

轧机主传动非线性延时系统的Hopf分岔研究

针对传统轧机主传动系统模型忽略位移延时的缺点,在考虑轧辊与轧件间的非线性摩擦力、阻尼、刚度和系统延时的基础上,建立了轧机主传动非线性延时系统的数学模型。分析了系统的局部稳定性和Hopf分岔的存在性,从理论上得到了系统产生Hopf分岔的延时临界值,通过采用1150型初轧机的实验数据进行对比仿真,证明了实验系统所建模型的正确。从得到的轧机主传动位移延时反馈系统的时间历程图、相图以及分岔图,验证了时延就是一个分岔参数,当时延的取值超过临界值时,轧机主传动位移延时反馈系统产生了Hopf分岔,从而得出了从生产工艺的角度加大轧制速度可以避免延时产生的不良影响,为进一步研究、控制轧机主传动系统提供了新思路。     

轧机主传动位移延时反馈系统自激振动机理研究

在考虑连轧机前后张力差造成的阻力矩基础上,建立了轧机主传动系统位移延时反馈自激振动模型.分析了由稳定过渡到不稳定的一种中间极限状态,即产生等幅振动的可能性,可知位移延时反馈等价于位移与速度同时反馈,它同时改变了系统的阻尼与刚度,并分析了轧制参数对轧机主传动位移延时反馈系统稳定性的影响.进行了变速轧制防止轧机主传动系统位移延时反馈自激振动的理论分析,仿真结果表明了变速防振方法的有效性.     

考虑轧机主传动系统扭振的带钢非线性振动研究

带钢振动在连轧过程中不可避免,其弹塑性体与主传动系统间的耦合作用直接影响轧机轧制的整体动态性能。基于带钢与主传动系统的运动机理,将主传动系统简化为2自由度的离散模型,带钢简化为具有轴向运动速度的Euler梁,建立带钢橫、纵向振动与主传动系统扭振相耦合的力学模型。然后根据哈密顿原理建立该耦合模型的非线性振动微分方程,采用修正迭代法和Kantorovich时间平均法联合对所建立方程进行求解。最后利用Matlab软件进行数值模拟,讨论出主传动系统扭振基频对带钢振动特性的影响。研究结果能够丰富轧机振动研究方面的理论成果,对于理论成果转化为工程应用具有重要的实用价值。     

轧机主传动齿轮箱振动传感器的选型分析

依据振动传感器的主要性能指标，对万能轧机主传动齿轮箱的振动特性和待测参数进行了分析，最终选出了适用于轧机主传动系统振动测量的传感器；通过实际振动测试证明了传感器选型的准确性。