基于軋制力和摩擦力非線性約束的軋機(jī)輥系穩(wěn)定性及控制研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，板帶鋼材的尺寸精度和表面質(zhì)量被提出了更高的要求。然而，板帶軋機(jī)的振動(dòng)容易造成板帶鋼材的厚度誤差和表面振紋，限制了板帶鋼材的高速化生產(chǎn)。為了提高軋機(jī)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及軋制效率，本文對(duì)軋制力和摩擦力非線性約束的軋機(jī)輥系穩(wěn)定性及控制展開深入研究。
　　首先，考慮軋件水平振動(dòng)的影響，將軋制速度改進(jìn)為軋輥轉(zhuǎn)速和軋件水平振動(dòng)速度和的形式。在Hill軋制力公式和Roberts摩擦因數(shù)公式的基礎(chǔ)上，建立受軋件水平振動(dòng)影響的動(dòng)態(tài)軋制

2、力和動(dòng)態(tài)摩擦力模型?，F(xiàn)場(chǎng)采集軋制力數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比優(yōu)化前后的軋制力數(shù)值誤差，驗(yàn)證了模型的有效性。
　　其次，考慮軋機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和振動(dòng)特性的對(duì)稱性，利用集中質(zhì)量法建立軋機(jī)輥系振動(dòng)物理模型。根據(jù)廣義耗散的Lagrange原理，分別沿軋制線方向和垂直于軋制線方向建立軋件軋輥耦合振動(dòng)動(dòng)力學(xué)平衡方程。
　　再次，采用多尺度法求得考慮系統(tǒng)主共振和內(nèi)共振的幅頻響應(yīng)方程，為軋機(jī)輥系的幅頻特性分析打下基礎(chǔ)。根據(jù)奇異性理論，得到系統(tǒng)的分岔方程。并分

3、6種情況在平面上展示了軋機(jī)輥系振動(dòng)的轉(zhuǎn)遷集及分岔拓?fù)洹?br>　　然后，研究了軋機(jī)輥系振動(dòng)幅值隨軋制力變化的局部分岔圖，得到了軋機(jī)輥系分岔失穩(wěn)的臨界值。同時(shí)，以軋件水平振動(dòng)速度是否為零為標(biāo)準(zhǔn)，將輥縫摩擦狀態(tài)分為靜摩擦和滑動(dòng)摩擦兩種。在此基礎(chǔ)上，仿真對(duì)比兩種摩擦狀態(tài)下的幅頻響應(yīng)。結(jié)果表明，滑動(dòng)摩擦狀態(tài)下的軋機(jī)輥系振動(dòng)對(duì)外部激勵(lì)和內(nèi)部非線性參數(shù)變化的敏感程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靜摩擦狀態(tài)下的情況，證明了考慮軋件水平振動(dòng)的必要性。
　　最后，設(shè)計(jì)了