基于對角矩陣解耦的軋機垂扭耦合振動控制研究.pdf

1、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

2、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

3、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)建了軋機主傳動振動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，計算了系統(tǒng)的階躍響應(yīng)與斜坡響應(yīng)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(3)對于軋制過程中的重要參數(shù)軋制力和軋制扭矩通過輥縫變形區(qū)的耦合問題，在分析變形區(qū)摩擦特性與軋機輥縫特性的基礎(chǔ)上，運用虛功原理，通過垂扭耦合剛度構(gòu)建了軋機垂扭耦合動力學(xué)模型。
　　(