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连铸扇形段四缸同步液压系统的研究

李向阳  
【摘要】:随着我国工业化和现代化建设的不断深入,我国已经成为了世界上最大的钢铁生产和消费大国,企业对钢材的需求量增加的同时对钢材质量也提出了更高的要求。本课题是以某钢铁公司的科技攻关项目“连铸扇形段辊缝调节”中的四缸同步液压控制系统为研究对象,采用伺服阀提高系统的位置控制精度和系统的响应能力。 论文开始对连铸技术国内外发展状况进行了概述,然后通过对连铸扇形段结构的分析以及多缸同步实现方法的了解,确定本课题采用阀控非对称缸伺服系统。在一定的假设条件下建立了阀控非对称缸的数学模型,并对相关的参数进行了详细的推导和求解。在建好数学模型的基础上,利用MATLAB/Simulink仿真软件对未加控制器的四缸运动进行了仿真,通过仔细分析,明确了采用控制策略的必要性。随后对PID控制和模糊控制进行了阐述,并对在PID控制策略作用下的四缸运动进行了仿真,通过对仿真结果的分析,找出了常规PID控制器在本课题中的局限性,最后采用了模糊控制和PID控制相结合的控制策略对四缸同步系统进行控制。 仿真结果表明,在模糊PID控制作用下连铸扇形段四缸运动在误差允许范围内实现了同步,同步误差小于1%。同时,当系统受到较大的外力冲击时,四缸也能够迅速的同步提升,保护了液压系统免受损坏,达到了设计要求。


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