弯辊进程的动态分析与控制[外文翻译].doc

附件C：译文


弯辊进程的动态分析与控制

摘要：最近研究表明：有可能通过续不断计算金属工件变形的闭环控制手段来实现自动化的弯辊进程，这意味着形成任意的二维的工件形状的情况是可能的，它由物理装置和控制器的局限性所决定；以后，动态模型将作为一个整体朝弯辊的整个进程及个别部分发展。这些模型不仅包括弯辊系统的非线性还反应了在弯辊应用中的不同之处，比如弯曲和伸直；该进程模型是分析控制与设计的基础。实验的弯辊装置是用来评估这系统模型和验证其控制设计，实验结果显示这个系统反应非常良好，实验结果也说明了施加在系统上的限制决定于工件的振动。

1 介绍

图1是一个单向弯辊的典型配置，由1对固定的外辊和一活动中心辊构成。如果单辊被反向辊取代，那么双向弯曲是可以实现的。当一个或者多个棍子被驱动时，由于辊子与工件之间的摩擦，材料通过机器的时产生卷边。在工件移动过程中，中间辊的位置沿工件长度方向会产生一个弯曲。这个过程可以用来形成大的、平直工件，锅炉中的金属件或者长、薄工件，挤压铝件等等。在铝工业中，弯辊用来伸直和挤压的轮廓修正。这种操作可以人工控制而且最后产品形状的准确性是依靠操作员的技能。.
在弯曲进程中材料回弹是阻碍弯辊自动化的主要障碍，金属工件通过机器的时产生塑性变形。工件从弯曲装置出来时金属内部的弹性应力会减轻，因此金属通过机器出后获得它最终的形状。在前面介绍的控制策略适合在静态或准静态工作，但是这个闭合回路曲率控制器的生产收益是有限的，则假设工件进给速度较慢，为了增加进给速度和利用在轧辊弯曲过程固有的速度优势，应该重新设计控制器。对于控制系统设计，通过实验评价一个模拟控制器的控制模型是很重要的。