[机械设计自动化精品] 钢带自动纠偏机液压系统分析与设计 有关钢带自动纠偏机液压系统设计与分析 外文翻译

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1、毕业设计中英文翻译有关钢带自动纠偏机液压系统设计与分析机械工程与自动化学院学生姓名：学号机械设计制造及其自动化学院：专业：指导教师：2011年06月有关钢带自动纠偏机液压系统设计与分析热轧卷取机变结构逐步控制系统概述：因为钢带与滚筒之间的摩擦对以前的热轧卷取机的卷取产生非常不利的影响。根据卷取机的工作流程，为了防止滚筒自动影响张力，建立了一种电动液压式逐步控制结构的系统。变结构系统是一种基于实验研究利用滑模来达到逐步控制的一种系统。这种变结构的功能设计是为了确保系统有更好的动力性能。模拟实验结果证明这种系统可以精确地跟踪并且与参数变化无关，拥有良好的动力性能。1

2、简介近年来，控制理论得到很大发展，出现了许多新的理论。但是，真正的被应用的却非常有限。只有PID控制器因为其可见的，简单的操作而得以广泛应用。现在，超过90%的控制回路任然采用PID控制器。PID控制器适用于那种具有精确的数学模型的系统。但是其明显的缺点是不适用于存在参数变化和负荷干扰的系统。液压系统的工作环境非常复杂，而且存在大量的不确定因素。同时，我们又希望稳态误差尽量小，调节时间尽量短。因此，对于设计师来来说这是非常具有挑战性的。如果应用PID控制器的话，系统达不到理想的控制效果。所以鲁棒控制，滑模控制作为一种良好的工具被越来越多的设计师采用。滑模控制系统

3、的主要特点是：当系统状态经过系统空间不同区域时，由于某些原理的作用使系统结构随之改变。因此，系统不受内部参数变化和外部干扰的影响，具有良好的动力性能。1953年，“变结构方式”在Wunch的博士论文中首次出现。许多苏联研究者也相继着手研究这一理论。该论文首次提出了变结构控制系统的观念，并促成了新的系统形成。随着电动装置的发展，滑模控制方式成功地运用于众多领域。因为变结构逐步控制系统参数变化和非线性的特征，所以我们非常有必要学习这种滑模系统。在这篇论文中，这种利用滑模来改变张力从而达到逐步控制机器的系统是基于实验室的研究成果。2.滑模控制系统最基本的原理及方案滑模

4、控制系统是一种变结构方式。上面我们已经提到了滑模控制系统的重要性。滑模控制系统与其他系统（如PID）的主要区别是不连续性。也就是说，当我们应用滑模控制系统的时候，系统结构会不断变化。该理论指出这种滑模控制系统最核心的理念就是将移动控制在空间状态的特定区域并一直保持不变。滑模控制器的设计与参数变化和负荷干扰无关，因此采用滑模方式的控制系统也不受这些因素的影响。现在，变结构方式的主要控制方案如下：1常数-变量方程是常数，sgn是符号函数，s（x）是开关函数，如果是确定的，那么方程也是确定的。2函数-变量方程方程基于等效控制因素，在大部分情况及一些趋渐律控制情况下，滑

5、模都适用于上面的两个方程。3均衡-变量方程，，m,n是常量，e1是输入位移和输出位移之间的差额，这个方程通常不受滑模现存条件的影响。其他条件需要符合滑模的可及性。3滑模在液压系统中的应用3.1系统模型大部分的热轧卷取机存在很大的问题。因为钢带与滚筒之间的摩擦对以前的热轧卷取机的卷取产生非常不利的影响。因此，对产品质量也产生了不良影响。为了解决这个问题，最理想的方法就是滚筒能够自动运行这些步骤。因此，现代的热轧卷取机建立了一种电动液压式逐步控制结构的系统。变结构系统是一种基于实验研究利用滑模来达到逐步控制的一种系统。利用这个系统，包括建立模型和控制系统等许多工作都

6、可以解决。系统包括位置自动调整回路和压力自动调整回路。在这篇论文中，针对液压系统位置自动调整回路做了许多研究。根据通量方程和力平衡方程等等，该系统的变换方程如下：以上方程参数的含义如下：指的是静电状态伺服阀的流量利用率（指的是在某种压力下，额定流量和额定电流之间的比率，这也叫做磁通补偿。）指的是伺服阀的压力和流量利用率。·指的是活塞，汽油和负荷作用在活塞上的等效力。指的是粘性阻尼系数。指的是非线性系数。指的是液体有效容量的弹性系数。指的是液压圆筒无杆腔的面积。指的是圆筒腔的容积和伺服阀到圆筒的管道容积。指的是位移感应器的增效。指的是伺服放大器增效。指的是由感应器

7、算出来到实际位移。指的是控制器出料口的指示。图一单滚筒自动跳跃系统的控制模式。等式5，指的是无阻尼条件下液压共振频率。液压阻尼比。因此上面的传导函数如下：表格一系统主要参数将表格一的数据放到等式5中，计算结果如下：将以上参数放到等式6中，计算结果如下：（2）变结构的选择变结构的选择原则包括两点：a切换函数的重要性，如果选择了特定的切换函数，滑模就就能有一个良好的动力特性，系统可以保持稳定。b适当的切换函数被用来确保滑模的存在。换句话说，任意点S=0的时候，都可以满足滑动表面的要求。假设，是输入信号，那么系统偏差矢量定义如下：然后写出当前状态下的等式，偏差矢量就是

8、状态变量。等式9，E1是