作為現(xiàn)代冶金行業(yè)中重要加工設(shè)備的軋機，其振動問題嚴重影響軋制生產(chǎn)效率和板帶表面質(zhì)量，一直是制約帶材產(chǎn)量與質(zhì)量的重要因素。因此，軋機振動控制問題逐漸成為領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。高速連軋機的振動形式主要有主傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動與軋機基座的垂直振動，兩者之間不可避免地存在耦合特性。因而，對于軋機垂扭耦合振動系統(tǒng)的解耦控制方法研究具有重要的理論意義和實際的應(yīng)用價值。本文首先分析了兩種形式振動的致振機理，分別建立了兩種形式振動的動力學(xué)模型；其次在分析軋制變形區(qū)參數(shù)的特性的基礎(chǔ)上，建立軋機垂直-扭轉(zhuǎn)耦合振動模型；最后采用對角矩陣解耦法對系統(tǒng)進行了振動控制仿真研究。主要研究工作如下：（1）對于軋機垂直振動的主要形式三倍頻垂振與五倍頻垂振的振動機理，采用集中質(zhì)量法分別進行了動力學(xué)分析�？偨Y(jié)了常見的引起兩種垂振的原因，分析了垂振系統(tǒng)的固有頻率與主振型，建立了軋機垂振系統(tǒng)的多自由度動力學(xué)模型。（2）對于軋機主傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動問題，建立了軋機主傳動系統(tǒng)的多自由度集中質(zhì)量模型。在研究了多自由度模型與兩自由度模型之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，將多自由度模型轉(zhuǎn)化為由電動機和軋輥通過彈性軸連接的二自由度系統(tǒng)。以此為控制對象構(gòu)建了軋機... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 課題研究來源
        1.1.2 課題研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軋機垂直振動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軋機扭轉(zhuǎn)振動研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軋機垂扭耦合振動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 軋機垂直振動
    2.1 軋機垂直振動的機理
        2.1.1 軋機的三倍頻振動的研究
        2.1.2 軋機的五倍頻振動的研究
    2.2 軋機垂直振動模型
        2.2.1 軋機垂直振動六自由度動力學(xué)模型
        2.2.2 軋機垂直振動單自由度動力學(xué)模型
    2.3 本章小結(jié)
3 軋機主傳動系統(tǒng)振動
    3.1 軋機主傳動系統(tǒng)扭振現(xiàn)象
    3.2 軋機主傳動系統(tǒng)扭振機理
    3.3 軋機主傳動系統(tǒng)扭振模型
        3.3.1 軋機主傳動系統(tǒng)集中參數(shù)模型
        3.3.2 軋機主傳動系統(tǒng)二自由度模型
    3.4 軋機主傳動系統(tǒng)扭振穩(wěn)定性分析
    3.5 軋機主傳動控制系統(tǒng)模型
    3.6 軋機主傳動系統(tǒng)軋制過程動力學(xué)分析
    3.7 本章小結(jié)
4 軋制工藝及軋制過程數(shù)學(xué)模型
    4.1 軋機軋制工序
    4.2 軋制工序流程
        4.2.1 帶材的酸洗工序
        4.2.2 帶材的軋制工序
    4.3 軋制數(shù)學(xué)模型
        4.3.1 數(shù)學(xué)模型概述
        4.3.2 建立軋制數(shù)學(xué)模型的方法
        4.3.3 軋制力模型
        4.3.4 軋制力模型對比
        4.3.5 影響軋制力的因素
        4.3.6 金屬帶材變形抗力模型
        4.3.7 影響帶材變形抗力的因素
    4.4 本章小結(jié)
5 軋機垂扭耦合分析及模型建立
    5.1 軋機垂直-扭轉(zhuǎn)振動耦合機理
        5.1.1 軋機輥縫數(shù)學(xué)模型
        5.1.2 變形區(qū)摩擦模型
        5.1.3 軋輥彈性壓扁數(shù)學(xué)模型
    5.2 垂扭耦合模型的建立
    5.3 垂直－扭轉(zhuǎn)耦合動力學(xué)模型參數(shù)確定
    5.4 狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型
        5.4.1 病態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化
        5.4.2 系統(tǒng)的可控性、可觀性與穩(wěn)定性分析
    5.5 本章小結(jié)
6 軋機垂直-扭轉(zhuǎn)模型解耦控制
    6.1 解耦控制概述
    6.2 垂直—扭轉(zhuǎn)解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計
        6.2.1 傳遞函數(shù)矩陣的求解
        6.2.2 相對增益的求解
        6.2.3 控制系統(tǒng)分類及解耦方法
    6.3 解耦仿真優(yōu)化
    6.4 本章總結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Tandem Strip Mill’s Multi-parameter Coupling Dynamic Modeling Based on the Thickness Control[J]. PENG Yan,ZHANG Yang,SUN Jianliang,ZANG Yong.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(02)
[2]冷軋銅板帶斯通軋制力模型研究[J]. 劉曉波,袁光前,熊珍艷.  機械設(shè)計與制造. 2015(01)
[3]Spatial Vibration and Its Numerical Analytical Method of Four-high Rolling Mills[J]. Yong-jiang ZHENG,Guang-xian SHEN,Yi-geng LI,Ming LI,Hong-min LIU.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2014(09)
[4]非線性系統(tǒng)基于李雅普諾夫第一方法的控制律設(shè)計[J]. 雷靖,黃俊嬌.  云南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[5]軋機垂直振動三倍頻顫振的分析與研究[J]. 石樹正,孫麗紅,王麗娜,徐政.  河北建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[6]單輸入單輸出系統(tǒng)故障檢測中匹配混沌激勵的設(shè)計[J]. 楊東東,馬紅光,徐東輝,馮曉偉.  物理學(xué)報. 2014(12)
[7]現(xiàn)代連軋機耦合振動抑制重要進展[J]. 閆曉強,王輝,周杰,許建忠,單為春.  中國冶金. 2014(04)
[8]Non-probabilistic reliability method and reliability-based optimal LQR design for vibration control of structures with uncertain-but-bounded parameters[J]. Shu-Xiang Guo,Ying Li.  Acta Mechanica Sinica. 2013(06)
[9]軋機耦合振動機理研究[J]. 王瑞鵬,彭艷,張陽,孫建亮.  機械工程學(xué)報. 2013(12)
[10]Track-position and vibration control simulation for strut of the Stewart platform[J]. Zhao-dong XU,Chen-hui WENG.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2013(04)

博士論文
[1]板帶軋機非線性扭轉(zhuǎn)與垂直振動模型及其特性研究[D]. 蔣金水.燕山大學(xué) 2012

碩士論文
[1]四輥軋機垂直振動系統(tǒng)動力學(xué)建模及仿真分析[D]. 高瑞進.杭州電子科技大學(xué) 2014
[2]六輥冷軋機垂直振動特性研究[D]. 祝興輝.天津理工大學(xué) 2014
[3]熱軋過程中軋機耦合振動機理研究[D]. 王瑞鵬.燕山大學(xué) 2012
[4]CSP熱連軋機振動問題分析[D]. 吳繼民.河北工程大學(xué) 2012
[5]冷軋帶鋼卷取機張力控制的研究[D]. 顏廷洲.東北大學(xué) 2012
[6]帶鋼冷軋機軋制力模型研究及應(yīng)用[D]. 楊志芬.燕山大學(xué) 2011
[7]冷帶軋機垂直振動研究[D]. 蔡進.東北大學(xué) 2011
[8]基于軋制生產(chǎn)數(shù)據(jù)的變形抗力模型構(gòu)建方法[D]. 郭振華.燕山大學(xué) 2011
[9]粗軋主傳動扭振抑制的研究[D]. 劉忠峰.東北大學(xué) 2009
[10]多輸入多輸出沖擊振動試驗控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐浩.南京航空航天大學(xué) 2009



本文編號：3638600