带材纠偏系统的仿真分析和特性研究

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在2030连续作业重卷机组中,为防止带钢跑偏或卷取时出现塔形卷,专门设置了一套CM06-2EPC装置(纠偏系统)。EPC装置通常是在卷取、热处理、酸洗、厚薄板的表面处理时为使板边对齐而设置的边缘液压位置控制系统。该系统总是在不断检测受控对象位置并进行反馈,以补偿设定值与被测值之间的差异,因此是自动反馈控制系统的典型代表。 本文系统分析了带材产生跑偏的原因及现今避免跑偏所采取的措施,指出以伺服阀控制为基础的液压纠偏系统是近代相关工业领域中应用最广泛,理论最完善,效果最明显的纠偏手段。文章分析了阀控缸各环节的工作和受力情况,列出相应方程,利用控制理论中的传递函数方法,建立了EPC控制系统的动态数学模型,为研究系统的动态品质提供了理论依据。依靠前述章节所列方程,对未知数进行合理选取,建立纠偏系统的状态方程,并将该状态方程在Simulink环境下进行仿真,分析纠偏系统执行元件(液压缸)推动负载时产生爬行现象的原因,改变影响爬行现象较大的参数,通过大量的仿真曲线,找出解决爬行问题的实际方法。 另外,文章论述了PID控制器在纠偏系统中的重要作用,理论验证了PD控制是提高纠偏系统纠偏能力的成熟、简单的控制方式。当然,系统内每一环节的结构和性能对纠偏后带材的品质均有不同程度的影响,但其实早在设计之初就决定了纠偏系统性能的优劣。因此,本文以外径φ1600mm钢卷的卷取机纠偏系统设计为例,借鉴了不同带钢生产线纠偏系统液压部分的设计资料,归纳总结出一套完整、合理的纠偏系统液压部分的设计方法,为日后EPC液压系统的设计提供了规范示例。
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