高溫布料器運(yùn)動(dòng)仿真及分析.pdf

1、布料器是高爐的核心部件，保證其安全可靠的運(yùn)作是實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵的基本前提。目前，主要的布料器形式為無(wú)料鐘爐頂布料器，常用的型號(hào)有PW型、PW改進(jìn)型、BT型和BG型等。這些布料器大多采用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)各種形式的布料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間大。本文所研究的兩種布料器采用空間連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)布料，與常規(guī)布料器相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間少的優(yōu)勢(shì)。
　　布料器實(shí)現(xiàn)均勻布料需滿足以下三個(gè)條件:一是結(jié)構(gòu)滿足最優(yōu)化條件，不存在運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)且各主要關(guān)節(jié)處受力最小;二

2、是強(qiáng)度滿足無(wú)限疲勞壽命要求;三是可實(shí)現(xiàn)特定軌跡下的均勻布料，易于控制。本文在布料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前提下主要驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)中不存在死點(diǎn)和得出特定軌跡下的均勻布料下運(yùn)動(dòng)方程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。
　　本文所研究的兩種高爐布料器采用空間連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)布料功能，由于涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算及三維變換，使得其研究較為困難。目前對(duì)其研究主要采用三種方法:利用對(duì)偶理論，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，列出非線性方程組求解;軟件仿真得到輸入輸出的數(shù)值解;優(yōu)化法求解近似軌跡，涉及到初值

3、選取，目標(biāo)函數(shù)性態(tài)及尋優(yōu)方法。
　　本文采用動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS對(duì)某企業(yè)布料器連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，得出特定布料軌跡下的輸入輸出數(shù)值，聯(lián)合MATLAB軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合，求出特定布料軌跡下的控制方程。為了實(shí)現(xiàn)參數(shù)化控制，在前期工作的基礎(chǔ)之上建立了布料器查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入特定的布料軌跡參數(shù)即可得到驅(qū)動(dòng)液壓缸的活塞轉(zhuǎn)角方程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)布料器的實(shí)時(shí)控制。
　　由于某企業(yè)的高溫布料器的運(yùn)動(dòng)存在著運(yùn)動(dòng)不確定性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺