基于對角矩陣解耦的軋機垂扭耦合振動控制研究.pdf

1、作為現(xiàn)代冶金行業(yè)中重要加工設備的軋機，其振動問題嚴重影響軋制生產(chǎn)效率和板帶表面質量，一直是制約帶材產(chǎn)量與質量的重要因素。因此，軋機振動控制問題逐漸成為領域內的研究熱點。
　　高速連軋機的振動形式主要有主傳動系統(tǒng)的扭轉振動與軋機基座的垂直振動，兩者之間不可避免地存在耦合特性。因而，對于軋機垂扭耦合振動系統(tǒng)的解耦控制方法研究具有重要的理論意義和實際的應用價值。本文首先分析了兩種形式振動的致振機理，分別建立了兩種形式振動的動力學模型；其

2、次在分析軋制變形區(qū)參數(shù)的特性的基礎上，建立軋機垂直-扭轉耦合振動模型；最后采用對角矩陣解耦法對系統(tǒng)進行了振動控制仿真研究。主要研究工作如下：
　　(1)對于軋機垂直振動的主要形式三倍頻垂振與五倍頻垂振的振動機理，采用集中質量法分別進行了動力學分析?？偨Y了常見的引起兩種垂振的原因，分析了垂振系統(tǒng)的固有頻率與主振型，建立了軋機垂振系統(tǒng)的多自由度動力學模型。
　　(2)對于軋機主傳動系統(tǒng)的扭轉振動問題，建立了軋機主傳動系統(tǒng)的多自由

3、度集中質量模型。在研究了多自由度模型與兩自由度模型之間關系的基礎上，將多自由度模型轉化為由電動機和軋輥通過彈性軸連接的二自由度系統(tǒng)。以此為控制對象構建了軋機主傳動振動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，計算了系統(tǒng)的階躍響應與斜坡響應，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(3)對于軋制過程中的重要參數(shù)軋制力和軋制扭矩通過輥縫變形區(qū)的耦合問題，在分析變形區(qū)摩擦特性與軋機輥縫特性的基礎上，運用虛功原理，通過垂扭耦合剛度構建了軋機垂扭耦合動力學模型。
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