軋機(jī)垂扭耦合振動(dòng)特性分析與控制措施研究.pdf

1、軋機(jī)在鋼鐵工業(yè)的軋制過程中起關(guān)鍵作用。近年來，隨著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)日益呈現(xiàn)大型化、高載荷、高速化，使得軋機(jī)參數(shù)引發(fā)的非線性振動(dòng)問題不斷涌現(xiàn)。深入研究軋機(jī)非線性振動(dòng)問題并提出相應(yīng)控制策略，是軋制領(lǐng)域亟需解決的一項(xiàng)重要難題。但以往的研究往往忽略液壓壓下系統(tǒng)并且通常將軋機(jī)垂直振動(dòng)系統(tǒng)和主傳動(dòng)系統(tǒng)分裂開來，而實(shí)踐表明軋機(jī)系統(tǒng)存在復(fù)雜的非線性垂扭耦合現(xiàn)象，為此課題將對(duì)軋機(jī)液壓壓下垂直系統(tǒng)、垂扭耦合系統(tǒng)的振動(dòng)特性及控制方法進(jìn)行研究。
　　軋機(jī)在軋

2、制過程中，考慮軋制界面的非線性彈性力和液壓缸與機(jī)架間的粘性阻尼，建立了軋機(jī)二自由度、三自由度液壓壓下垂直振動(dòng)系統(tǒng)模型，并應(yīng)用相平面法、Poincare映射法、分岔圖法和最大Lyapunov指數(shù)法研究了液壓缸粘性阻尼、激勵(lì)頻率變化對(duì)液壓非線性參激垂直振動(dòng)的影響。其中，對(duì)二自由度的模型采用多尺度法求解了它在主參數(shù)共振情況下的一階近似解，并利用得到的頻率響應(yīng)方程探討了定常解的穩(wěn)定性。
　　考慮軋輥與軋件間的變摩擦力、動(dòng)態(tài)軋制力，分別建立

3、基于變摩擦力的垂扭耦合振動(dòng)模型和基于動(dòng)態(tài)軋制力的二自由度、三自由度垂扭耦合振動(dòng)模型。針對(duì)前者，通過MATLAB仿真研究了軋制力變化對(duì)該耦合系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響；針對(duì)后者，通過MATLAB仿真研究了垂直系統(tǒng)線性阻尼、外擾力、主傳動(dòng)系統(tǒng)阻尼、液壓缸活塞桿的摩擦阻尼對(duì)該垂扭耦合系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響。
　　將自抗擾控制器應(yīng)用到垂直振動(dòng)系統(tǒng)中，建立了軋機(jī)垂直振動(dòng)自抗擾控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行控制。通過仿真實(shí)驗(yàn)證明了自抗擾控制器具有良