基于軋制力和摩擦力非線性約束的軋機輥系穩(wěn)定性及控制研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，板帶鋼材的尺寸精度和表面質(zhì)量被提出了更高的要求。然而，板帶軋機的振動容易造成板帶鋼材的厚度誤差和表面振紋，限制了板帶鋼材的高速化生產(chǎn)。為了提高軋機設備運行的穩(wěn)定性及軋制效率，本文對軋制力和摩擦力非線性約束的軋機輥系穩(wěn)定性及控制展開深入研究。
　　首先，考慮軋件水平振動的影響，將軋制速度改進為軋輥轉(zhuǎn)速和軋件水平振動速度和的形式。在Hill軋制力公式和Roberts摩擦因數(shù)公式的基礎上，建立受軋件水平振動影響的動態(tài)軋制

2、力和動態(tài)摩擦力模型?，F(xiàn)場采集軋制力數(shù)據(jù)，通過對比優(yōu)化前后的軋制力數(shù)值誤差，驗證了模型的有效性。
　　其次，考慮軋機機械結構和振動特性的對稱性，利用集中質(zhì)量法建立軋機輥系振動物理模型。根據(jù)廣義耗散的Lagrange原理，分別沿軋制線方向和垂直于軋制線方向建立軋件軋輥耦合振動動力學平衡方程。
　　再次，采用多尺度法求得考慮系統(tǒng)主共振和內(nèi)共振的幅頻響應方程，為軋機輥系的幅頻特性分析打下基礎。根據(jù)奇異性理論，得到系統(tǒng)的分岔方程。并分

3、6種情況在平面上展示了軋機輥系振動的轉(zhuǎn)遷集及分岔拓撲。
　　然后，研究了軋機輥系振動幅值隨軋制力變化的局部分岔圖，得到了軋機輥系分岔失穩(wěn)的臨界值。同時，以軋件水平振動速度是否為零為標準，將輥縫摩擦狀態(tài)分為靜摩擦和滑動摩擦兩種。在此基礎上，仿真對比兩種摩擦狀態(tài)下的幅頻響應。結果表明，滑動摩擦狀態(tài)下的軋機輥系振動對外部激勵和內(nèi)部非線性參數(shù)變化的敏感程度遠遠高于靜摩擦狀態(tài)下的情況，證明了考慮軋件水平振動的必要性。
　　最后，設計了