六辊可逆冷轧机弯辊液压系统动态仿真研究（本科毕业论文设计）.doc

摘 要

板形控制系统是获得高精度板材的重要保证，因此板形控制已成为现代钢铁企业致力深入研究并广泛采用的技术，具有高效性和快速性的液压弯辊系统被广泛地用来控制板形精度。但目前国内对液压板形控制系统的基础研究还较少，而且不够全面，不是难以完全满足设计要求，就是造成设备能力和资源的浪费。为了提高液压弯辊系统的性能，有必要对其进行动态特性分析和仿真，以进一步了解整个系统并对其优化。
基于上述思想，本文以某单机架可逆式冷轧机板形控制弯辊液压系统为对象，重点分析了弯辊液压系统的动态特性和系统的数字仿真，论文涉及到的主要内容有：六辊轧机液压弯辊系统的建立，弯辊液压系统动态特性分析、动态频域、时域模型的建立、系统的动态模拟仿真和优化，仿真软件的编制等。论文在充分研究电液伺服压力（油压）控制系统的数学模型建立方法的基础上，建立各个元件的动态方程，将其组成系统整体模型，同时在建模过程中尽可能考虑一些非线性特性对系统的影响，最终建立系统的频域及时域模型。运用软件Matlab的工具箱SIMULINK建立动态结构图实现数学模型并对其进行仿真计算，得出液压弯辊系统控制量的仿真曲线，通过改变仿真参数，对仿真结果进行分析优化,并编制动态仿真软件，能自动完成全部参数设计计算。


关键词：液压，弯辊，伺服控制，仿真，软件















ABSTRACT

Shape control system is an important guarantee for high-precision sheet metal, so it has become modern steel business enterprises to in-depth study and wider use of technology, and with high efficiency and fast roll bending of hydraulic system is widely used to control shape accuracy. However, the current domestic shape control of the hydraulic system of basic research is not only less, but also not comprehensive enough, otherwise, it difficult to fully meet the design requirements and cause a waste of equipment capacity and resources. In order to improve hydraulic bending roll system performance, it is necessary to carry out its dynamic characteristics of analysis and simulation, which to learn more about the whole system and its optimization.
Based on the above ideas in this paper, shape control hydraulic system of a single-reversible cold rolling mill roll bending is researched. Papers related to the main contents are: 6-high mill hydraulic system of bending roll, roll bending Dynamic Analysis of the hydraulic system, frequency and time mathematics model, the dynamic simulation and optimization, the establishment of software and so on. Papers in the full study electro-hydraulic servo pressure (hydraulic) control system means the establishment of a mathematical model, based on the various components of the dynamic equation, its composition system as a whole model, while in the process of modeling as much as possible to consider a number of non-line Of the impact of the system, the eventual establishment of the system in time domain frequency domain model. The use of software Matlab toolbox SIMULINK create a dynamic structure of the mathematical model and achieve their simulation, bending roller hydraulic systems that control of the simulation curve, by changing the parameters of simulation, the simulation results of optimization，and the preparation of dynamic simulation software can automatically calculate all the design parameters.


Key words: hydraulic, bending roll, servo control, simulation, software








目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪 论 1
1.1 板形控制技术的发展 1
1.2 仿真概述 2
1.3 课题学术与实用意义、经济和社会效益 3
1.4 主要研究内容 4
2 液压弯辊系统总体介绍 2
2.1 液压弯辊的分类 2
2.1.1 工作辊弯曲方式 2
2.1.2 支撑辊弯曲方式 3
2.2 液压弯辊控制系统 3
2.2.1 减压阀控制系统 4
2.2.2 伺服阀控制系统 4
3 六辊可逆冷轧机液压弯辊控制系统动态仿真 5
3.1 液压仿真概述 5
3.2液压仿真的主要方法 5
3.2.2传递函数法 5
3.2.2状态变量法 5
3.2.3功率键合图法 6
3.3系统分析， 6
3.3.1系统总体分析 6
3.3.2系统原理图分析 7
3.3.3系统简化 8
3.4 液压弯辊系统的频域数学模型 9
3.4.1 电控制网络模型 10
3.4.3 液压缸的力平衡方程 10
3.4.4 液压缸的流量连续方程 11
3.4.5 压力传感器模型 11
3.5 液压弯辊系统的时域数学模型 12
3.5.1 电控制网络模型 12
3.5.2 伺服阀模型 12
3.5.3 液压缸的力平衡方程 14
3.5.6 加法器的数学模型 15
3.6液压弯辊控制系统仿真参数的计算和说明 15
3.6.1伺服阀 16
3.6.2模型简化说明 16
3.6.3模型简化说明 16
3.6.4仿真参数取值 16
3.7 仿真过程 18
3.7.1 仿真软件的选用 18
3.7.2 数学模型在仿真软件上的实现 18
3.8 仿真结果及分析 19
3.8.1 电液伺服阀控制系统的动态性能评定指标 19
3.8.2 Bode图 19
3.8.3 根轨迹图 20
3.8.4 Nyquist图 21
3.8.5弯辊油压差图 22
3.8.6弯辊位移图 23
3.8.7弯辊力图 23
4 液压弯辊系统动态优化 29
4.1 液压系统优化的内容 29
4.2 液压系统动态优化 30
4.3 系统主要参数与其抗干扰能力的关系 30
4.4 抗粘滑运动寻优 31
5 液压弯辊动态仿真软件设计 32
5.1 软件设计思想阐述 32
5.2 软件开发过程简介 32
5.3 Matlab与VC++的混合编程 33
5.4 软件特点及功能界面展示 34
5.4.1 软件特点说明 34
5.4.2 部分功能界面介绍 34
6 结论 35
参 考..