带钢精轧机组热轧过程仿真研究

论文摘要

随着现代化工业技术和生产工序自动化的迅速发展,对带钢的品种规格、尺寸精度及性能都提出了更高的要求。精轧机是成品轧机,是热轧带钢生产的核心部分,轧制产品的质量水平主要取决于精轧机组的技术装备水平和控制水平。因此,对带钢热轧机精轧机组热轧过程进行研究具有十分重要理论研究意义和实际工程应用价值。本文针对中国第一重型机械集团公司新型1780mm带钢热连轧精轧机组控制过程,为了提高热轧带钢产品的质量,主要从提高精轧机组轧制参数的预设定精度着手,通过对精轧机组工作原理、控制方法、系统常用建模方法等各方面的深入了解,建立了精轧机组的数学模型;合理简化了精轧机组数学模型,综合考虑了非线性因素、实际工况对精轧机组热轧过程的影响,使得所建模型更加适用于工程实际;在模型的实现方面,本文充分利用了现代仿真技术和计算软件,利用软件Matlab中的Simulink动态结构图实现了系统仿真;在考虑影响轧机的各种因素的基础上,使用机械动力学仿真软件Adams建立了轧机垂直振动模型,为研究动态特性对带钢厚度及板形变化的影响提供了一种很好的分析方法。本文通过将实测值与仿真结果比较,证明了所建模型能够很好的反映实际工况,通过改变预设定参数值,得到参数对工作过程的影响规律,加入一些调节方式,提高了热轧过程中重要参数的精度及其动态特性,本文的研究结论在生产现场得到了验证,提高了热轧机生产产品的质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 带钢热连轧的国内外发展状况
• 1.3 带钢热连轧的主要发展趋势和特点
• 1.4 课题的来源
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 1780 mm 带钢热连轧机的分析
• 2.1 1780mm 带钢热连轧机的基本概况
• 2.2 1780mm 带钢热连轧机基本原理分析
• 2.3 1780mm 带钢热连轧机计算机控制分析
• 2.4 1780mm 带钢热连轧机精轧机组主要设备技术参数
• 2.5 带钢热连轧机采用串辊机构的特点分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 带钢热连轧数学模型和方程的建立
• 3.1 数学模型概述
• 3.2 精轧数学模型的建立
• 3.2.1 变形区工艺参数的分析
• 3.2.2 精轧轧制力数学模型的建立
• 3.2.3 轧制力矩及轧制功率数学模型的建立
• 3.2.4 前滑模型的简化
• 3.2.5 温降模型的建立
• 3.3 热轧数学方程的分析
• 3.3.1 弹跳方程
• 3.3.2 辊缝形状方程
• 3.3.3 流量方程
• 3.3.4 套量方程
• 3.3.5 轧张力方程
• 3.4 本章小结
• 第4章 Matlab/Simulink 仿真技术的研究
• 4.1 MATLAB 仿真技术及其发展历程
• 4.1.1 Matlab 仿真技术
• 4.1.2 Matlab 的特点分析
• 4.2 Matlab/Simulink 仿真技术研究与应用
• 4.2.1 Matlab/Simulink 仿真技术的特点分析
• 4.2.2 Simulink 模块库的研究
• 4.2.3 Matlab/Simulink 仿真步骤的分析
• 4.2.4 Matlab/Simulink 子系统的创建及封装
• 4.3 本章小结
• 第5章 带钢热连轧机精轧机组的仿真研究
• 5.1 负荷分配模型的仿真
• 5.2 精轧机组末机架速度设定的仿真
• 5.3 精轧机组各机架速度的仿真
• 5.4 轧制力模型的仿真
• 5.5 其它量的模型的确定及仿真
• 5.5.1 活套高度方程的仿真
• 5.5.2 连轧张力方程及张力的控制仿真
• 5.5.3 轧机主传动系统的实现
• 5.6 基于ADAMS/VIBRATION 的热轧机垂直振动模型的研究
• 5.6.1 轧机垂直振动简化模型
• 5.6.2 轧机系统各部分等效质量和等效刚度的计算
• 5.6.3 使用Pro/Engineer 和Mechanical/Pro 实现的轧机垂振模型
• 5.6.4 基于Adams/Vibration 的机架垂直振动分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢