本文關鍵詞：基于電磁耦合的軋機主傳動系統(tǒng)振動機理與控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)正向著高速化、節(jié)能化、多樣化方面前進,軋機作為鋼材產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,關系著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的長遠發(fā)展,因此,研究軋機振動機理不僅關系著我國工業(yè)效益的提升,而且對于科研技術的提升也有非常重大的意義。首先,電機與軋輥經(jīng)各級齒輪、連接軸、減速機相連組成軋機主傳動系統(tǒng),現(xiàn)代軋機一般使用交流電機作為動力源,當軋機鋼性連接時,綜合交流電機轉子內(nèi)部復雜多變的磁電轉化和轉子空氣摩擦阻力,建立了軋機交流傳動系統(tǒng)機電耦合數(shù)學模型,應用數(shù)學多尺度法求解模型的數(shù)學方程,并求解出在發(fā)生共振時,系統(tǒng)的一階近似解,同時用相平面法、Poinacre法等分析了轉子感應電流頻率對于軋機主傳動機電耦合系統(tǒng)非線性參數(shù)共振的影響,求解得到系統(tǒng)產(chǎn)生分岔狀態(tài)時的參數(shù)值。其次,當軋機系統(tǒng)彈性連接時,把電機轉子磁鏈方程與機械系統(tǒng)方程相結合,建立了軋機主傳動機電耦合系統(tǒng)數(shù)學模型,此模型擺脫了以往機電耦合模型復雜繁瑣的積分環(huán)節(jié)和慣性阻礙,并利用數(shù)值方法研究了漏磁系數(shù)、定子時間常數(shù)、轉子時間常數(shù)的變化對軋機主傳動系統(tǒng)負載轉速的振幅與調(diào)節(jié)時間的影響,并進一步加入電機內(nèi)部空氣摩擦這一非線性因素,研究了漏磁系數(shù)、定子時間常數(shù)、轉子時間常數(shù)、空氣摩擦系數(shù)對軋機主傳動系統(tǒng)負載轉速的振幅與調(diào)節(jié)時間的影響。再次,利用軋機機電耦合系統(tǒng)特點,應用電機磁鏈模型與軋機機械模型相耦合建立含有交流電機內(nèi)部空氣摩擦阻力的軋機主傳動機電耦合系統(tǒng)數(shù)學模型,應用李亞普若夫第二法及Routh-Hurwitz穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)在非線性摩擦阻尼作用下的分岔情形,明確指出當系統(tǒng)出現(xiàn)Hopf分岔現(xiàn)象時所需要的充分與必要條件,并研究了亞臨界分岔與電網(wǎng)電壓頻率對軋機主傳動系統(tǒng)振動的影響。最后,在軋機主傳動系統(tǒng)鋼性連接時,依據(jù)自抗擾控制理論,建立自抗擾控制系統(tǒng),并對比于傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng),研究結果證明,自抗擾控制技術可以快速、平滑的控制軋機機電耦合系統(tǒng),不但提高了系統(tǒng)的跟隨性,還具有很高的穩(wěn)態(tài)精度,同時也具有較強魯棒性,為軋機系統(tǒng)提供了一個切實有效的控制方法。
【關鍵詞】：軋機 機電耦合 電磁參數(shù) 振動特性 自抗擾控制
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG333;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題的研究背景與意義9-10
• 1.2 軋機主傳動系統(tǒng)模型10-13
• 1.2.1 軋機系統(tǒng)的基本組成10-11
• 1.2.2 軋機系統(tǒng)的線性模型11-12
• 1.2.3 軋機系統(tǒng)的非線性模型12-13
• 1.3 軋機主傳動系統(tǒng)的特性分析13-19
• 1.3.1 軋機振動特性影響因素13-17
• 1.3.2 非線性系統(tǒng)的分析方法17-19
• 1.4 軋機主傳動系統(tǒng)振動控制方法19-20
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容20-23
• 第2章 自抗擾控制理論23-29
• 2.1 自抗擾控制器簡介23
• 2.2 傳統(tǒng)PID控制器的優(yōu)缺點23-24
• 2.3 自抗擾控制器24-27
• 2.4 自抗擾控制器的發(fā)展27
• 2.5 本章小結27-29
• 第3章 軋機交流傳動機電耦合單質(zhì)量系統(tǒng)特性分析29-39
• 3.1 軋機交流傳動機電耦合單質(zhì)量系統(tǒng)模型建立29-31
• 3.2 軋機交流傳動機電耦合單質(zhì)量系統(tǒng)共振分析31-34
• 3.3 軋機交流傳動機電耦合單質(zhì)量系統(tǒng)特性仿真分析34-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第4章 軋機交流傳動機電耦合多質(zhì)量系統(tǒng)特性分析39-62
• 4.1 軋機主傳動電磁耦合系統(tǒng)振動特性研究39-52
• 4.1.1 軋機交流傳動機電耦合兩質(zhì)量系統(tǒng)模型39-42
• 4.1.2 考慮空氣摩擦的軋機機電耦合系統(tǒng)模型42
• 4.1.3 單純磁參數(shù)對于軋機系統(tǒng)振動影響42-48
• 4.1.4 考慮電機內(nèi)部非線性摩擦后磁參數(shù)對軋機系統(tǒng)的影響48-52
• 4.1.5 軋機交流傳動機電耦合兩質(zhì)量系統(tǒng)仿真分析結果52
• 4.2 軋機交流傳動機電耦合系統(tǒng)混沌振動分岔研究52-61
• 4.2.1 軋機交流傳動機電耦合系統(tǒng)兩質(zhì)量模型的建立53-57
• 4.2.2 軋機交流傳動系統(tǒng)機電耦合模型的規(guī)范形57-59
• 4.2.3 仿真研究59-61
• 4.2.4 結果分析61
• 4.3 本章小結61-62
• 第5章 軋機交流傳動機電耦合系統(tǒng)自抗擾控制62-70
• 5.1 自抗擾控制（ADRC）器參數(shù)設定62-63
• 5.2 軋機交流傳動機電耦合系統(tǒng)的自抗擾控制實現(xiàn)63-68
• 5.2.1 ADRC設計63-65
• 5.2.2 ADRC仿真研究65-66
• 5.2.3 ADRC仿真結果分析66-68
• 5.3 本章小結68-70
• 結論70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 導師簡介77-78
• 作者簡介78-79
• 學位論文數(shù)據(jù)集79

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本文編號：452179