本文選題：液壓傳動(dòng)與控制　切入點(diǎn)：全液壓矯直機(jī)　出處：《太原科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：全液壓矯直機(jī)的液壓系統(tǒng)是一個(gè)高速、大慣量、高頻響、多自由度的電液伺服系統(tǒng)。在中厚板的矯直過程中,傳統(tǒng)的控制方式主要以位置閉環(huán)為主,位置閉環(huán)能很好地保證對(duì)液壓缸輸出位移的控制和跟蹤,但是不能實(shí)現(xiàn)壓力的在線無級(jí)改變,保證矯直力的穩(wěn)定輸出;而且傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)泵源處使用的是電磁溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力,在矯直鋼板的過程中會(huì)有溢流損失,造成能量的損失,自動(dòng)化程度不高。隨著科技的不斷發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化程度和板型控制精度要求的不斷提高,單純的位置閉環(huán)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代矯直工藝的需要。針對(duì)上述問題本文提出了全液壓矯直機(jī)位置——壓力協(xié)同控制策略。本文提出的位置——壓力協(xié)同控制策略的核心思想是:在矯直輥系壓下及矯直的過程中,系統(tǒng)通過壓力——位置轉(zhuǎn)換增益將液壓缸大小腔的動(dòng)態(tài)工作壓力信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為一個(gè)位置補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償?shù)轿恢瞄]環(huán)內(nèi),從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度;同時(shí)將液壓缸大腔的壓力信號(hào)反饋到泵源處比例溢流閥的輸入端,根據(jù)不同的板厚實(shí)現(xiàn)快速無級(jí)改變系統(tǒng)的工作壓力,從而提高整機(jī)的自動(dòng)化程度。本文通過對(duì)全液壓矯直機(jī)工作原理及電液伺服系統(tǒng)的詳細(xì)分析、理論推導(dǎo)和計(jì)算,構(gòu)建了全液壓矯直機(jī)位置——壓力協(xié)同控制策略的單缸數(shù)學(xué)模型,并且與單純的位置閉環(huán)做了比較,分析了其控制效果。首先在AMESim軟件中進(jìn)行單缸協(xié)同控制和四缸同步協(xié)同控制模擬仿真,通過仿真運(yùn)行證明了該控制策略的可行性和正確性,然后通過實(shí)驗(yàn)室的小型閥控缸實(shí)驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證壓力信號(hào)補(bǔ)償?shù)轿恢瞄]環(huán)以后的控制效果,最后在現(xiàn)場的十一輥矯直機(jī)上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證位置——壓力協(xié)同控制四缸同步的可行性和實(shí)用性。全液壓矯直機(jī)位置——壓力協(xié)同控制策略不僅提高了矯直機(jī)液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度,還實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)壓力的快速無級(jí)改變,提高了整機(jī)的自動(dòng)化程度。全液壓矯直機(jī)位置——壓力協(xié)同控制策略的實(shí)現(xiàn)為我國大型冶金設(shè)備的自主創(chuàng)新和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開發(fā)提供了可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
[Abstract]:The hydraulic system of full hydraulic straightening machine is a high speed, large inertia, high frequency sound, multi-degree of freedom electrohydraulic servo system.In the straightening process of medium and thick plate, the traditional control method is mainly the position closed loop, which can ensure the control and tracking of the displacement of the hydraulic cylinder output, but it can not realize the on-line stepless change of the pressure.It ensures the steady output of straightening force, and the traditional pump source of hydraulic system uses electromagnetic relief valve to set the working pressure of the system, which will have overflow loss in the process of straightening steel plate, resulting in energy loss and low degree of automation.With the development of science and technology and the improvement of automation and precision of plate shape control, the simple position closed loop can not meet the needs of modern straightening technology.In view of the above problems, this paper puts forward the position-pressure cooperative control strategy of full hydraulic straightening machine.The core idea of the position-pressure cooperative control strategy proposed in this paper is: in the process of straightening roll down and straightening,The system converts the dynamic working pressure signal of the cylinder size cavity into a position compensation signal in real time through the pressure-position conversion gain to compensate the position closed loop, thus improving the response speed of the system.At the same time, the pressure signal of the large cavity of the hydraulic cylinder is fed back to the input end of the proportional relief valve at the source of the pump. According to the different plate thickness, the working pressure of the system can be changed quickly and stepless, thus improving the automation degree of the whole machine.Through the detailed analysis, theoretical derivation and calculation of the working principle and electro-hydraulic servo system of the all-hydraulic straightening machine, a single-cylinder mathematical model of the position-pressure synergistic control strategy of the all-hydraulic straightener is constructed in this paper.And compared with the simple position closed loop, the control effect is analyzed.First, the simulation of single cylinder cooperative control and four cylinder synchronous cooperative control is carried out in AMESim software. The simulation results show that the control strategy is feasible and correct.Then, the control effect after the pressure signal compensation to the position closed loop is verified by the small experimental bench of the valve control cylinder in the laboratory. Finally, the feasibility and practicability of the position-pressure synergistic control of four-cylinder synchronization are verified in the field of the 11-high straightener.The position and pressure cooperative control strategy not only improves the response speed of hydraulic system, but also realizes the rapid stepless change of hydraulic system pressure and improves the automation degree of the whole machine.The realization of position-pressure cooperative control strategy of hydraulic straightener provides reliable theoretical basis and technical support for independent innovation and independent intellectual property product development of large metallurgical equipment in China.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG333.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1727297