1750冷连轧机压下液压伺服系统设计-开题报告

附录 1 开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义11 国内外研究动态上世纪八十年代末至现在，板厚控制技术向着大型化、高速化、连续化的方向发展，成为板厚技术发展的新阶段。这一阶段已将板厚板形控制的全部过程融入计算机网络控制的自动化级和基础自动化级。在过程控制级的控制中，一方面运用最优控制、多变量控制、自适应控制、预测控制等控制理论的最新成果，以追求控制性能的更高水平。另一方面采用人工智能、模糊控制、神经网络等控制算法，以追求系统的灵活性和多样性。将以上两方面结合在一起，开发出高精度、无人操作的厚度自动控制系统是这一阶段轧机控制的目标。 目前，板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟，纵向厚差的控制精度基本得到了解决。现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。如:基于神经网络的自适应厚度自动控制系统，该系统具有良好的适应跟随和抗干扰性能;基于内模原理的厚度控制系统的自校正控制器，可有效消除系统的静差;基于模糊控制技术的模糊前馈厚度控制器，解决了来料厚度和硬度扰动所引起的轧机出口厚度变化的综合补偿问题;基于在线辩识自校正控制技术的厚度控制系统， 确保了系统的控制精度;应用模糊 PID 调节解决速度变化带来的厚度波动;以及在冷连轧中应用子空间模型辩识和伺服控制理论来提高AGC 系统的鲁棒稳定性和跟随性等。AGC 技术在国外发展很快，如在日本、美国、法国等国家的轧机。有的发展成高精度 AGC 系统，有的创立了 AGC 专利技术。计算机技术的应用深入各个领域。人工智能技术已经广泛应用，包括模糊控制、专家系统和人工神经元网络技术在 AGC 系统中的应用，己经取得了巨大成果和经济效益。 人工智能从新的视角去处理轧制过程中遇到的实际问题，引发了轧制过程研究中观念上的一场革命，为轧制理论发展树立了新的里程碑。人工智能在轧制领域一出现就是与应用密切联系在一起的。短短几年间，它已经成功地应用于从板坯库管理到加热、轧制、精整、成品库整条生产线的各个环节，完成管理、参数预报、过程优化、监控等多方面的工作。这正是人工智能近年来颇受轧制者青睐的原因。 冷轧生产过程是一个多变量、强耦合、非线性、时变性、大滞后、高精度的控制系统，其控制机理极为复杂，单纯的一种控制方式很难满足这样一个复杂系统的要求。随着专家系统、人工神经网络、模糊理论等智能技术逐步进入加工领域，为冷轧带钢厚度、板形精度的提高提供了新的方法、手段和技术，必将为板带材轧制技术带来一次新的革命 5。12 选题的依据和意义随着社会经济的发展，国内外各行业对冷轧带钢成品质量的要求日益严格，而产品质量又主要取决于带钢纵向厚度精度和横向厚度精度。在轧制过程中，带钢的纵向厚度精度由厚度自动控制系统（简称 AGC 系统）来保证，带钢的横向厚度精度由板形自动控制系统来完成，目前已朝着带钢纵向、横向厚度偏差的综合控制方向发展。原料厚度的波动、轧制状态及轧制条件的波动（如轧制速度变化，轧辊的磨损等）常常引起带钢成品厚度波动。调节压下是最常用的一种厚控方法，液压 AGC 系统是在轧制过程中通过液压压下（或液压推上）装置对有载辊缝进行自动调节的自动控制系统。它以响应速度快、准确性高等电动压下所不及的优点得到广泛应用。目前，几乎全部冷连轧机均采用了液压AGC 控制。本设计系统为 1450 五机架冷连轧机液压压下系统，针对轧制过程中板带厚度波动进行反馈纠正，要求压下装置能快速调节辊缝以保证钢带纵向厚差在给定范围内，其中包括伺服系统的设计，阀架装配图和系统的仿真等。液压压下由于其高精度快速性、容易控制、轧机刚度可控以及安全可靠而得到广泛发展 6。 .二、研究的基本内容，拟解决的主要问题2.1 研究的基本内容（1）依据系统要求，拟订液压系统原理图，进行液压参数计算和选取元件。（2）计算机动态仿真。（3）设计液压泵站装配图，集成块装配图，油箱图。2.2 解决的主要问题（1）为保证辊缝平行度，系统在设计初应该采用双油缸对称布置，而且在设计液压系统回路时，所设计的原理应该保证对称缸工作过程中的同步一致性。（2）针对液压系统的污染问题: 多处设过滤器, 也可以设旁置回路 ,专门对油液过滤 13 （3）针对机液压系统振动 15: 1)尽量选择运转平稳、噪声低的电动机、液压泵，使用弹性联轴器进行连接安装调试时，确保具有良好的同心度2)合理设计油箱容积，保证在吸油后最低液面时有足够油量，并设置隔板将吸、回油管隔开3)做好管路连接处的密封设计，消除泄露4)在容易产生压力冲击处设置蓄能器（4）给压下缸配系统，完成缸的动作要求。压下缸的工艺要求：1）正常轧制：位置环，2）故障状态：抬辊，位置保持三、研究步骤、方法及措施 1.工艺了解2.拟定液压系统原理图3.计算和选择液压元件4.液压装置结构设计（泵站类型、油箱、集成块设计、管路及管路布置）5.绘制正式工作图，撰写设计说明书四、研究工作进度 周 次 第 14 周 第 57 周 第 813 周 1416 周 第 1718周应完成的内容收集资料开题报告文献综述外文翻译拟订原理图计算和选择液压元件液压装置结构设计、绘制液压系原理图、泵站装配图、油箱、集成块装配图写设计说明书完成图纸和说明书准备答辩五、主要参考文献 1 李明，彭艳 . 板带轧机系统自动控制M. 燕山大学,2009: 56104.2 邹家祥. 轧钢机械(3) M. 北京: 冶金工业出版社 , 2007. 8.3 李壮云. 液压元件与系统(2) M. 北京: 机械工业出版社 , 2005. 6.4 王春行. 液压控制系统M. 北京: 机械工业出版社, 1999. 5.5 孙蕾. 基于模糊神经网络的 AGC 系统控制方法研究D. 济南大学.2008.6 喻飞鹏. 浅谈轧机液压压下装置J. 有色设备, 1998,(01) . 7 王贤琳. 冷轧带钢轧机液压自动辊缝控制(AGC)系统设计和计算J. 液压与气动, 2004,(01) 8 朱培燕, 梁中华. AGC 控制技术及其发展趋势 J. 辽宁科技学院学报, 2006,(01)9 王益群,孙孟辉,张伟. 板带轧机液压 AGC 系统内模控制研究 J. 液压与气动.2006(7)10 王益群,孙孟辉,张伟. Smith 预估控制在冷带轧机液压 AGC 前馈-反馈控制系统中的应用J. 液压与气动 .2007,(12)11刘春平，张国钧模糊控制的现状与发展J开发经验.2005,(5)12 孙蕾, 王焱. AGC 控制技术的发展过程及趋势J. 济南大学学报(自然科学版), 2007,(03)13 张冬, 来存龙. 液压系统中污染的控制J. 煤矿现代化, 2003,(06)14 李迎春, 付兴建, 张飞. 液压系统在轧机中的应用研究J. 液压与完成日期：完成日期：完成日期：气动, 2005,(12)15 王星, 黄志坚, 何祥华. 轧机液压系统振动故障的诊断与分析J. 南方金属, 2010,(03)16 YoungGun PU,Kang-Yoon LEE. A Fully Digital AGC System with 100 MHz Bandwidth and 35 dB Dynamic Range Power Detectors for DVB-S2 Application J.IEICE Transactions on Electronics. 2009 ,1:4-617 Rajesh Joseph Abraham,D. Das,Amit Patra. AGC study of a hydrothermal system with SMES and TCPS J.European Transactions on Electrical Power. 2009,3:21-23 18 Egido, I.,Fernandez-Bernal, F.,Rouco, L. The Spanish AGC System: Description and AnalysisJ.IEEE Transactions on Power Systems, 2009 ,1:30-3219 M. S. Calovic,P. C. Stefanov,N. M. Automatic correction of the systematicerroronAGCegulatorsduetotie-linelossesJ.Obradovic.European Transactions on Electrical Power. 2008 ,3:3-520 Zhao,C,Austin,RM,Pan,J. Clinical significance of atypical glandular cells in conventional pap smears in a large, high-risk U.S. west coast minority populationJ. A