大型轧机液压AGC伺服缸试验台加载控制系统仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年1月机床与液压V01．35No．1第35卷第1期MACHINETOOL&HYDRAULICSJanuary2007大型轧机液压AGC伺服缸试验台加载控制系统仿真卜匀(唐山学院，河北唐山063000)摘要：轧制伺服油缸轧制力大、行程短、频率响应高、测试难度大。本文针对这些特点，研制了一种实用的油缸试验台，此试验台能进行动态响应特性和摩擦力测试。建立了试验台加载系统数学模型，利用大型仿真软件MATLAB对模型进行时域、频域的仿真研究，结果表明加载控制系统满足设计要求。关键词：液压试验台；伺服油缸；液压AGC中图分类号：TP27

2、3：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2007)1—153—2SimulationofControlSystemofLoadCylinderforTestingRigofLargeRollingMiI1HydraulicAGCServoCylinderBUYun(TangshanCollege，Tangshari063000，China)Abstract：Theroilingservocylinder’Srollingforceisgreat，strokeisshort，frequencyresponseisrapidandtestingisdifi-cult

3、．AccordingtOthesefeatures，atestingrigofoilcylinderwasdesigned，withwhichthedynamiccharacteristicsandthefrictionforceCalbetested．Themathematicmodelofthecontrolsystemofloadcylinderwereestablished．Timedomainandfrequencydomainprop-ertyofthesystemweresimulatedwithlarge—scalecommonsimulationsoftware

4、—MATLAB，resultshowsthatthecontrolsystemofloadcylindercanmeettherequireofdesign．Keywords：Hydraulictestingrig；Servocylinder；HydraulicAGC0前言目前，响应快、精度高的轧机液压AGC系统已成为高精度快速轧制的核心设备。而系统中的关键元件轧制伺服油缸载荷大，频率响应高，结构复杂，调试及故障诊断难度很大，常常因无法预测故障或不能判断故障部位而被迫停产检修。另外，万吨轧机在全国各地的大型钢铁企业不断投产。因此无论从科学性还是从实用性出发，对液压AGC系统大型轧

5、制伺服油缸动态和静态试验设备研究十分重要。下面主要介绍所研制的高精度轧制伺服油缸试验台。1总体系统设计方案研究针对大型轧机的最大轧制力为92oo0kN，所以本试验台设计⋯以实用性为突出特点，完成总的系l、2．过滤器3、4．三级电踬伺服阀5、6．油压传孵器7、8．菩能器9、10．位置传感器II．机架l2、l3．高压球阀l4．被测缸l5．加载缸统图如图1所示。图1试验台液压系统图(1)工作原理动时测试油缸的摩擦力，取平均值得到被测试油缸的试验台主要完成油缸的动态性能测试和摩擦力测摩擦力。试。闭式机架11供伺服缸动态测试时加载用，在测(2)测试原理试时加载液压缸l5的元杆腔通压力油P，

6、使活塞始在动态测试软件环境下，通过数据采集卡的通道终产生一定的推力，将被试伺服缸14紧压在机架11给出一组谐波电压信号，然后经伺服放大器转换为相上，模拟轧制工况；位移传感器9、10对称安装，以应的谐波电流信号，送入伺服阀线圈，控制阀芯产生便准确检测被测试伺服缸的动态位移。同时对两油缸位移，从而控制进入伺服缸的流量大小，伺服缸将流供油，根据被测试油缸上的位移传感器得到被测试油量转化为位移输出，再经过位移传感器进行检测，由缸的位移，由位移和力的关系得到油缸的动态性能参数据采集卡的两通道进入计算机，通过对两路位移信数。在不同的位置将被测试油缸启动，通过压力传感号进行转换与计算，可获得系

7、统的稳态输出。将输入器5、6测出两油缸的压力，然后算出在不同位置启与输出两组谐波信号进行比较，可得到测试系统的幅维普资讯http://www.cqvip.com·154·机床与液压第35卷频特性和相频特性。m,s2+Bs+k系统由两部分构成，加载系统和被测试系统。加p每+载系统由左侧的力伺服系统进行控制，用到的元件有加载油缸、三级伺服阀、压力传感器等。被测系统由警警++警+老等右侧的位置伺服系统进行控制。本文以加载力伺服控制系统作为研究对象。为研究试验台的可行性，笔者对加载控制系