龙门式矫直机液压伺服控制系统建模与仿真

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1、2015年5月机床与液压Mav2015第43卷第9期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．09．047龙门式矫直机液压伺服控制系统建模与仿真方学红，康健，李新有(1．重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司，重庆400013；2．中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆401122)摘要：为了分析龙门式矫直机液压伺服控制系统的综合性能，根据系统控制模型，在充分考虑系统非线性因素的基础上，采用Matlab中的SimMechanics等模块建立了综合仿真分析模型，

2、得到了液压伺服控制系统的动态响应特性。结果表明该建模方法正确，为龙门式矫直机液压伺服控制系统的优化设计提供了新方法。关键词：龙门式矫直机；垂直调整装置；液压伺服控制；仿真模型；动态响应特性中图分类号：TH137．7文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)9-165-4SimulationandModelingofonHydraulicServoControlSystemofGantryStraightenerFANGXuehong．KANGJian．LIXinyou(1．ChongqingCisdiSmeltEquipmentSystemI

3、ntegrationEngineeringTechnologyR&DCentreCo．，Ltd．，Chongqing400013，China；2．CisdiEngineeringTechnologyCo．，Ltd．，Chongqing401122，China)Abstract：Inordertoanalyzethecomprehensiveperformanceonhydraulicservocontrolsystemofgantrystraightener，accordingtothesystemcontrolmodel，onthebasisofful

4、lconsiderationtothenonlinearfactorsofsystem，thecomprehensivesimulationanalysismodelisestablishedbyusingSimMechanicsmodulesandothersinMatlab．Thedynamicresponsecharacteristicsofhydraulicservocon—trolsystemwereobtained．Theresultsshowthatthemodelingmethodiscorrect，whichprovidesnewmet

5、hodforoptimizationdesignofhydraulicseiTocontrolsystemofgantrystraightener．Keywords：Gantrystraightener；Verticaladjustmentdevice；Hydraulicservocontrol；Simulationmodel；Dynamicresponsechar-acteristics0前言方法。龙门式多辊矫直机，通过垂直调整装置来调整矫1系统工作原理直辊缝，采用液压伺服控制的方式来控制矫直过程，1．1系统组成实现高精度矫直。矫直辊垂直调整装置由液压

6、缸驱动，分别作用在对液压伺服控制系统的建模与仿真研究很多，陈R2、R4、R6和R8上矫直辊的操作侧和传动侧，如永清⋯、阎晓珊等采用传递函数的方式建立了液图1所示。压伺服控制系统的仿真模型，其特点是系统建模采用箜童直．机理建模和传递函数描述方式，将液压元件简化为数学函数，将负载用多阶传递函数来描述。这种仿真模型由于对实际系统进行了很多简化，没有充分考虑伺服阀的流量饱和、管道油容积、油液压缩性和液压机械耦合特性等非线性因素对系统响应特性的影响，其图1垂直调整装置机构简图仿真结果精度不高，难以反映实际系统的综合性能。液压伺服系统由伺服阀、减压阀、管路和液压缸为

7、提高仿真精度，了解元件非线性因素以及负载耦合等组成，根据压下制度调整上矫直辊的位置实现矫直特性对系统响应特性的影响，在受力分析的基础上，辊缝的调整，同时施加一定矫直力，防止矫直时矫件根据垂直调整装置的控制模型，采用Matlab中的在竖直方向的串动，为保证设备安全，液压系统具备SimMechanics等模块建立了仿真模型并进行了综合仿过载保护功能。真分析，得到了液压伺服系统的动态响应特性，为龙1．2控制模型门式矫直机液压伺服控制系统的优化设计提供了新液压缸为单作用缸，通过一个带内置放大器和阀收稿日期：2014-10-16作者简介：方学红(1978一)，男，

8、硕士，工程师，研究方向为流体传动与控制、计算机仿真。E-mail：xuehong