液压文献综述

课题名称:1422单机可逆冷轧机液压AGC伺服系统设计
一、课题国内外现状
当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声,经久耐用,高度集成化等各项要求方面都取得了重大的发展,在完善比例控制,伺服控制,数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计,计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,日益显示出显著的成绩。
今天,为了和最新技术的发展保持同步,液压技术必须不断创新,不断地提高和改进元件和系统的性能,以满足日益变化的市场需求,体现在如下一些比较重要的特征上:
1)提高元件性能,创制新型元件,体积不断缩小。为了能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率,液压元件的结构不断地在向小型化方向发展。
2)高度的组成化、集成化和模块化。液压系统由管式配置经板式配置,箱式配置、集成块式配置发展到叠加式配置、插装式配置,使连接的通道越来越短,这种组合件不但结构紧凑、工作可靠,而且使用简便,也容易维护保养。模块化发展也是非常重要的方面,完整的模块
以及独立的功能单元,对用户而言,只需要简单地进行组装即可投入使用,这样不仅可以大大节约用户的装配时间,同时用户也无须配备各种经专门培训的技术人员。
3)和微电子结合,走向智能化。汇在一起的联接体只要一收到微处理机或者微型计算机处送来的信息,就能实现预先规定的任务。
近年来,国内外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展。外早在五十年代就开始在电动机机械压下轧机上采取AGC控制技术以提高带材纵向厚度的精度。国外轧机的厚度控制应用于电动机械轧机和液压轧机,冷轧机和热轧机,连轧机和单机架轧机。近三十年来,国外轧机的装备水平发展很快。在冷带轧机上广泛利用液压压下,液压弯辊,厚度自动控制,板形控制和计算机控制等技术,在新技术运用方面均已采用液压AGC系统。我国在这方面的发展也很迅速,智能控制等先进控制技术在轧机轧制力控制等方面也与了初步应用,并取得饿了一定成果。我国自行研制的冷热轧机的液压AGC系统在轧制线上也得到了成功应用。
二、研究主要成果
1、液压AGC具有响应速度快、控制精度高的优点,正在取代电动微电子学与计算机AGC成为当今新建轧机和欲改造轧机的首选技术 ,是生产厂家在未来激烈市场竞争中取得优势的重要保证。  
2、液压AGC自动厚度控制系统的作用  
①、快速消除带钢头尾厚度偏差;  
②、减少换辊和辊缝的设定时间,提高轧机的作业率;  
③、增加坯料单重,最大限度地实现负公差轧制,可使带钢的综合利用率提高12%  
④、准确显示带钢厚度,实现测厚仪功能;   溴化锂机组
3、液压AGC自动厚度控制系统的主要功能  
①、液压AGC自动厚度控制功能;  
A)厚度计AGC功能:采用动态设定型AGC,包括绝对值和相对值两种。  
B)监控AGC功能;  
C)预控AGC功能  
②、具有快速抬辊以及轧机标定功能;  
③、具有手动设定辊缝和自动设定辊缝的功能;  
④、具有各种过载保护与报警显示功能;  
⑤、具有轧制过程参数的数据采集、记录、显示功能;  
⑥、具有故障记录功能;
⑦、具有良好的人机界面与对话功能
为了克服或减轻干扰因素对带材厚度的影响,除了改进AGC系统的结构外,还可以讲他与各种先进的智能的算法相结合,以提高其精度。
近年来研究开发了控制理论于智能算法相结合的路线.PID控制为基础,辅助以神经网络的自适应,自学习能力,将神经网络和PID控制融为一体罗马法原论,改善了系统的动态性能,具体来呢更好
的适应能力.基于模糊RBF神经网络的冷连轧板形板厚多变量综合控制系统.此系统具有良好的自适应跟随和抗干扰能力,性能优于传统的PID控制.利用免疫进化算法,提出了一种新的模糊控制器优化设计方法.基于模糊控制器的自适应遗传算法,通过模糊控制器自适应的动态改变交叉率美术馆旁边的动物园,变异率的值,从而使该算法最快达到全局最优解.鉴于板带材轧制是一个复杂的非线性过程,板形控制和板厚控制又是相互哦呵的一个综合系统等特点,有一种思想提出基于PID神经元网络的冷连轧板形厚度多变量综合控制系统.08年研究出模糊自整定PID,视网膜剥离不依赖于呗控制对象的数学模型,而是在总结前人操作经验的基础上实现自控控制的一种手段,既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有控制精度高的特点.将模糊自整定控制器应用于厚度紫红控制系统有良好的控制效果.
三、发展趋势
虽然AGC系统在各方面的速度比较快,电视,由于各方面因素的限制,AGC系统还并不完美。对于AGC系统这样一个多变量,强耦合,非线性的实时控制过程,一方面采用最优控制,多变量控制,自适应控制,预测控制等最新控制理论,一追求控制性能的最高水平;另一方面采用神经网络,模糊控制,遗传算法等智能算法,以追求系统的灵活性和多样性。
以上两方面的追求融合在一起,开发出高精度的厚度自动控制系统是AGC控制技术发展的大趋势。各种控制理论和智能算法的不同组合也在这一领域提供了广阔的探索空间。
    四.存在问题
可逆冷轧机的厚度控制是一个位置随动系统,在轧制过程中能否根据测试量的厚差快速控制辊缝定位,是一个重要问题。影响冷轧机厚度精度的原因很多,而且这些因素又相互影响着,这就为通过控制来提高厚度精度制作了很多难点主要有;
1建立能真是放映被控对象内在本质的数学模型比较复杂,而数学模型却是设计控制器及获得最佳控制效果的基础。冷扎机阀控液压压下控制系统是一个多变量,非线性,强耦合,参数时变的且带有随机干扰的不确定系统。其真实的数学模型不易建立。
2对于闭环控制系统而言,系统设定值的精度难以保证,从而也限制了AGC的控制精度。
3影响出口厚度波动的因素很多。从产生误差的原因累分类;有轧机本身产生的误差和入后材料产生的误差。内因有支撑辊偏摆,强力和速度的波动,轧辊热膨胀,润滑液变化以及液压系统的参数变化,AGC系统的变化等等;外因包括入口带硬度变化,厚度变化等等。
④测厚仪的安装位置,导致了检测到的出口厚度在反馈控制的滞后。考虑到避免损坏以及维护等因素,测厚仪的安装位置不可能仅靠轧辊,而是轧辊中心线有一定距离。在这段距离运行的时间于轧制速度有关,是一个时变的滞后时间,因此导致了轧机系统时变滞后性。
当前,厚度控制系统的控制难点除了以上几个方面的原因外,还有其它方面的因素限制了控制精度的提高gop,如连轧机的制造水平,测量技术的发展等,特别是在老轧机上进行设备的改造时,这些影响因素更加明显.
五、主要参考文献
【1】王春行.液压伺服控制系统【M】.北京:机械工业出版社,1981.
【2】雷天觉.新编液压工程手册【M】.北京:北京理工大学出版社,1998.
【3】张利平.液压控制系统及设计【M】.北京:化学工业出版社,2006.
【4】刘延俊.液压系统使用与维修【M】.北京:化学工业出版社,2006.
【5】杨培元.朱福元.液压系统设计简明手册【M】.北京:机械工业出版社,2003.
【6】左健民.液压与气压传动【M】.北京:机械工业出版社,2005.
【7】宋学义.袖珍液压传动手册【M】.机械工业出版社
【8】李壮云,液压元件与系统【M】.机械工业出版社1999
【9】陈奎先,液压与气压传动【M】.武汉理工大学出版社,2001
【10】杨培元.液压系统设计简明手册【M】.机械工业出版社1999
【11】路甬祥.液压气动手册【M】.机械工业出版社 2004
【12】陈松楷·机床液压系统设计指导手册·广东高等教育出版社.1993
【13】徐守昌—一步法数控封头无胎冷旋压机液压系统设计与分析,机床与液压,1992(5)
【14】上海船舶设备研究所,射流管电液伺服阀样本。
【15】刘明霞,阮峰,黎厚芳等.拉拔成型的弹塑性有限元分析[J].锻压机械,2001,(3):47-49.
【16】扬泽发.J35- 25OB机械压力机直接弹性支承隔振.噪声与振动控制+1994(2):17-21
【17】刘鹤田.机械压力机的减振与节能.锻压机械+1986(4):50-513 博行琪,黄聪.冲床曲轴连杆机构降噪试验研究.噪声与振动控制,1988(3):14—19
【18】Al[ea C H —Ison R C.A Practical Approach 0n Punch press Outing. Noise Control Engneering,1974(3):180— 200
附录2 文献综述
一、课题国内外现状
在所有的尺寸精度指标中,厚度精度是衡量板材及带材的最重要的质量指标之一,已成为国内外冶金行业普遍关注的一个焦点。厚度自动控制Automatic Gauge Control,简称AGC
是提高带材厚度精度的重要方法。其目的是获得板带材纵向厚度的均匀性,从而生产出合格产品。目前厚度自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。
近年来,国内外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展,大大提高了板带材的几何尺寸精度。为满足汽车制造、食品、包装、家用电气、机械和军事工业等各领域的需要,生产出更高精度的板带材产品占领国际市场,各国相继投入了大量的人力物力,开发研制了多种现代化大型轧机。具有代表性的有日本日立公司研制的工作辊可轴向移动的HC轧机、CVC轧机、中间辊既可弯曲又可移动的UC轧机,日本三菱公司研制的成对轧辊交叉式的PC轧机,德国曼内斯曼德马科公司的UPC轧机等。这些轧机配以现代化控制手段可实现多功能精密轧制,生产出微米级厚度精度的板带材产品。随着国民经济的快速增长,各国对冷轧带钢质量、品种和数量提出了新的要求,为轧制过程的控制进一步增加了难度,用传统方法已经很难进一步提高控制水平了。因此一些国家开始全面有计划的开发智能控制,如模糊控制技术、神经网络技术等以适应更高精度的要求。在这方面日本、美国、德国、法国等,在烧结、炼钢、连铸及轧钢等钢铁生产领域已获得了成功应用。尤其是日本投入了很大力量,并获得了许多成果。例如日本神户钢铁公司加古川厂五机架冷轧机的神经模糊板形控制系统,日本日立公司森吉米尔轧机的神经模糊板形控制系统等等
我国在高精度轧制技术方面也作了大量的研究开发工作。新中国成立后为实现工业化,从国外引进了大型冶金设备和技术。我国技术人员经过多年的学习与消化,在此基础上结合我国的实际情况,自行开发出一些有关提高产品精度的基础理论和实用的先进工艺及装备,其中有些技术已达到或超过国外的先进水平,并且我国将智能控制技术在轧机中也得到了一定的应用。像鞍钢中板厂23.50四辊轧机智能控制的开发研究、济钢中板轧机液压APC系统中模糊控制技术的应用等这些国内外的例子,均说明智能控制具有极好的前景。但总体来说我国自行研制的轧机技术含量不高,生产出的产品竞争力不强,每年尚需要进口大量的高精度板带产品,许多轧机的生产状况尚不能令人满意,厚度精度急待提高,许多理论问题以及所采用的先进技术尚待进一步消化研究,如在数学模型的求取上,尽管已经比较完善,但仍存在一些通常被人们所忽略的因素,因此为了更好地实现控制,缩短现场调试周期还有待于对它进一步补充完善。

本文发布于:2024-09-20 15:38:06,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/582516.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:控制   轧机   厚度   液压   系统   技术
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议