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步进式加热炉电液耦合系统动态特性的研究

罗福胜  
【摘要】:钢坯加热是热轧生产中必不可少的一道工序。步进梁式加热炉作为现代化加热炉是硅钢轧制的关键设备,而步进梁是其重要的设备组成部分。步进梁的性能对硅钢轧制的生产效率和产品质量有重大影响,其优劣主要取决于步进梁速度控制和位置控制的精度。因此,研究步进梁液压系统速度控制技术是很有必要和很有意义的。 本课题以某钢厂步进梁式加热炉速度控制液压系统的改造为背景,以功率键合图为载体,对改造后的基于电液耦合平衡技术的非对称闭式泵控液压系统建立数学模型。传统的建模方法模型不易修改,在类似本文中这种多能域的电液耦合系统中存在某些不足,系统增加或减少一个元件,整个系统模型就得重新建立,状态方程随之得重新推导。而耦合系统状态方程的推导显得格外困难,甚至根本无法推导出来。因此,本课题提出了基于功率键合图的系统耦合—集成建模方法,即对系统的各个元件分别建立Simulink子模型,然后连接各个子模型构成整个系统的Simulink模型。该方法建立的模型各部分清晰明了,且模型易修改,符合实际建模要求。通过对系统进行仿真,得到该系统的动态特性曲线。并改变系统的某些参数,研究这些参数对加热炉的电液耦合系统的影响,为该系统的改进设计奠定了基础。 在上述基础上,本文用键合图理论建立系统的数学模型,并就系统上升和下降过程中油缸的输出速度进行了仿真,结果表明,系统响应时间较短,反应灵敏,动态特性良好;并通过改变系统的一些主要参数,研究这些参数对加热炉的电液耦合系统的影响,为该系统的设计改进奠定了基础。


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