四机架冷连轧机液压辊缝控制系统研究

论文字数:25053,页数:70

中文摘要
     液压辊缝控制技术是轧钢不可缺少的关键技术之一，其控制效果直接影响到产品的精度，因此，对液压辊缝控制系统进行研究具有重要的理论及实际意义。消化和吸收了本钢冷轧厂引进的1676mm四辊冷连轧机的部分关键技术，对整个液压辊缝控制系统建立了结构模型并主要对偏心补偿进行了分析。液压压下系统是液压辊缝控制的最重要的组成部分，对工作在位置控制方式下的液压压下系统建立了数学模型，并采用了BP神经网络PID对其进行控制，改善了系统的动态特性。通过改变控制器的参数实现了系统的在线调节，从理论上证明了能够有效地抑制一机架出口厚度的波动。为以后系统的优化设计和控制系统的性能研究打下了基础。
关键词：液压压下；动态特性；位置控制；辊缝；BP神经网络

Abstract
    Hydraulic roll gap control technology is one of the key techniques used in modern rolling mill, the effect of which has impact influence on the accuracy of the product. Studying hydraulic roll gap control system has important theoretical and practical significance. Digested and assimilated part of equipment and technology introduced by cold rolling sheet plant of Benxi iron and steel company and analyzed eccentricity compensation. Structure model of the whole hydraulic gap control system was established.  Hydraulic screw down system is the most important part of hydraulic roll gap control.  Researched on hydraulic screw down system of a cold rolling sheet plant, established mathematical models of every part of hydraulic screw down under position control and control it by BP neural network firstly. Improve dynamic characteristics of the system.  A foundation laid down for optimum design of the system and research on the capability of the control system.
 Keyword: hydraulic screw down; dynamic characteristics; position control; roll gap；BP neural network;

论  文  题 目:四机架冷连轧机液压辊缝控制系统研究 1
论文英文题目: Study On Hydraulic Gap Control System 1
for Cold Tandem Mill 1
中文摘要 2
Abstract 3
1 绪论 4
1.1引言 4
1.2板带轧机厚度控制技术的发展及研究现状 5
1.3 本课题研究的意义 9
2 板厚控制基本理论及本钢1676mm轧机HGC系统简介 10
2.1 厚度控制简介[7][8][9] 10
2.1.1轧机弹性变形与轧件塑性曲线 11
2.1.1.1 机座的弹性变形 11
2.1.1.2 轧件的塑性变形 13
2.2 影响轧件厚度波动的因素 14
2.3 板厚的控制方式及数学模型 15
2.3.1  AGC的基本原理 15
2.4 1676mm冷连轧机液压辊缝控制系统组成 20
2.5 本章小结 22
3 轧机参数的测定及液压辊缝控制的补偿算法研究 22
3.1 轧机纵向刚度系数的测定 22
3.2 偏心补偿 24
3.2.1 轧辊偏心对轧制力的影响 25
3.2.2 轧辊偏心对轧件厚度的影响 26
3.2.3本钢冷连轧机偏心补偿控制过程的实现 28
3.3 油膜补偿 30
3.4 弹跳补偿 32
3.5 补偿参数的关系 33
3.6 本章小结 34
4 本钢液压AGC介绍及液压压下系统的建模 34
4.1 液压AGC系统 34
4.1.1 功能说明 34
4.1.2 1676mm冷连轧机液压AGC结构与液压回路 35
4.2 液压压下系统建模 38
4.2.1 液压辊缝控制系统的内环组成和数学建模 38
4.2.1.1 伺服放大器 39
4.2.1.2 伺服阀 39
4.1.2.3 轧机辊系负载模型建立 41
4.2.1.4 阀控液压缸及其单自由度辊系负载分析 42
4.2.1.5 位置传感器 50
4.2.1.6阀控液压缸系统的开环传递函数 51
4.3 本章小结 51
5．第一机架液压辊缝控制系统存在的问题及控制方法的改进 52
5.1位置闭环控制存在的问题 52
5.2 基于BP神经网络的PID控制结构 53
5.3 神经网络结构和参数的确定 57
5.4 BP神经网络控制性能曲线 59
5.5 本章小节 62
6. 结论与建议 63
参考文献 64