目 录
1 绪 论………………………………………………………………………………1
1.1 引 言………………………………………………………………………………1
1.2 板带轧机厚度控制技术的发展历程……………………………………………2
1.3 HGC系统国内外研究现状及文研究内容……………………………………5
1.3.1 HGC系统的研究现状及发展方向……………………………………………5
1.3.2 本文的研究内容………………………………………………………………6
1.4 本文的理论意义和实用价值…………………………………………………7
2 厚度控制基本理论及1676MM酸洗－冷连轧联合机组HGC系统简介………9
2.1 厚度控制的基本思想……………………………………………………………9
2.2 影响轧件出口厚度的因素………………………………………………………9
2.3 轧机的弹性变形和轧件的塑性变形……………………………………………11
2.4 1676mm酸洗－冷连轧联合机组HGC系统简介………………………………14
2.4.1 HGC系统软、硬件组成………………………………………………………14
2.4.2 HGC系统主要组件的参数……………………………………………………15
本 章 小 结…………………………………………………………………………15
3 虚拟样机与协同仿真技术………………………………………………………17
3.1 虚拟样机技术及其发展历程……………………………………………………17
3.2 虚拟样机技术研究与应用概况…………………………………………………18
3.2.1 虚拟样机技术研究状况………………………………………………………18
3.2.2 虚拟样机技术在产品研发中的应用…………………………………………19
3.2.3 虚拟样机技术应用概况………………………………………………………20
3.3 基于接口的多领域协同仿真……………………………………………………23
3.3.1 基于接口的多领域建模方法…………………………………………………23
3.3.2 基于接口的协同仿真运行……………………………………………………24
3.4 基于虚拟样机与协同仿真技术的商品化软件——MSC.ADAMS……………25
3.4.1 ADAMS软件简介……………………………………………………………25
3.4.2 ADAMS软件组成模块………………………………………………………25
本 章 小 结…………………………………………………………………………27
4 基于MATLAB/SIMULINK的冷轧机液压辊缝监控系统的建模与仿真……28
4.1 HGC系统建模…………………………………………………………………28
4.1.1 PI控制器………………………………………………………………………28
4.1.2 伺服放大器……………………………………………………………………28
4.1.3 电液伺服阀……………………………………………………………………29
4.1.4 阀控液压缸及辊系负载………………………………………………………30
4.1.5 轧制力传感器…………………………………………………………………37
4.1.6 系统开环传递函数……………………………………………………………37
4.2 HGC系统动态特性分析………………………………………………………37
4.2.1 系统仿真所需主要参数………………………………………………………37
4.2.2 HGC系统动态特性的频域与时域分析………………………………………38
4.3 影响HGC系统动态特性的因素………………………………………………39
4.3.1 伺服阀响应频率的影响……………………………………………………40
4.3.2 油缸固有频率的影响………………………………………………………40
4.3.3 PI控制参数的影响……………………………………………………………40
本 章 小 结…………………………………………………………………………42
5 基于ADAMS/VIBRATION的冷轧机垂直振动模型的研究……………………43
5.1 轧机垂直振动简化模型…………………………………………………………43
5.2 轧机系统各部分等效质量和等效刚度的计算…………………………………44
5.3 使用Pro/Engineer和Mechanical/Pro实现的轧机垂振模型……………………45
5.3.1 ADAMS软件接口模块——Pro/E接口模块（Mechanical/Pro）……………45
5.3.2 Pro/E和ADAMS的连接………………………………………………………46
5.3.3 输出ADAMS数据文件流程…………………………………………………46
5.4 冷轧机机架垂振对板带厚度的影响分析………………………………………46
5.4.1 基于ADAMS/Vibration的机架垂直振动分析………………………………47
5.4.2 轧机颤振对带钢厚度的影响及减振措施……………………………………51
本 章 小 结…………………………………………………………………………52
6 HGC系统的机械、液压、控制领域的虚拟样机建模与协同仿真……………53
6.1 基于ADAMS/Hydraulics的HGC系统机、液模型的集成方法研究…………53
6.1.1 液压系统虚拟样机技术与ADAMS/Hydraulics简介………………………53
6.1.2 液压辊缝监控系统的工作原理及模型简化…………………………………56
6.1.3 1676mm冷轧机液压辊缝监控系统虚拟样机………………………………57
6.1.4 样机模型的验证………………………………………………………………61
6.2 基于ADAMS/Controls的HGC系统机、液、控模型协同仿真方法研究……62
6.2.1 机、液、控模型协同仿真方法介绍………………………………………62
6.2.2 ADAMS/Controls求解基本步骤……………………………………………62
6.2.3 利用ADAMS和MATLAB/Simulink对HGC系统进行的协同仿真………63
本 章 小 结…………………………………………………………………………72
7 结 论…………………………………………………………………………73
附录A 本钢冷轧厂1676MM四机架酸洗－冷连轧联合机组（CDCM）概况 …75
附录B 轧机机座等效刚度的MATLAB计算程序…………………………………76
附录C 1676MM冷轧机第四机架驱动侧液压辊缝监控系统图…………………79
附录D 液压元件主要参数…………………………………………………………80
参 考 文 献…………………………………………………………………………81
