液压缸的液压活套张力系统和高度系统的建模,     中山登高车出租,  中山三角镇登高车出租,  登高车出租     对于液压缸的分析是为了确定液压活套的动力学模型，对于研究活套的动态特性有很重要的意义。活套本身的关键变量在于活套的张力和高度，它们是两个强耦合的活套子系统，本节将详细介绍活套高度系统和张力系统的模型，为后面的解耦设计和AGC-活套综合系统的控制设计提供模型依据。

     1活套张力系统的建模,  对于机架，来料带钢会产生厚度波动或硬度波动，AGC需要给出辊缝调节量送入APC以消除厚度误差。这里只考虑的压下动作，以F3机架和F4机架间的活套为对象。张力增量方程.   其中，03V和04V为3F和4F机架的轧辊线速度，E为弹性模量，3V和'4V为轧件的出口速度和入口速度，由于4F机架AGC无压下，主速度不调节，即轧辊速度不变。

     2活套高度系统的建模,  在活套动作的过程中，活套液压缸除了承受张力矩TM和重力矩WM外，活套臂起落产生的角加速度使液压缸多承受一个动力矩DM，根据上一节对液压缸的负载分析，整个活套液压缸存在如下的力矩平衡关系：转换为增量形式,  为活套与液压缸转动惯量之和；(rad/s)为活套角速度；力，角度，力矩的量纲。

    3液压活套系统模型的传递函数,  根据力矩平衡，液压缸的压力矩计算,  其中HL（m）为LF的力臂，0为活套最低工作角度。因为在整个活套运行的过程中变化很小，因此可以看做常量0，主电机的运行近似为一阶惯性环节，已经推得了活套液压缸和伺服阀的传递函数，推得液压活套系统双输入双输出线性化模型。将上图的模型简化，得到活套动态系统的框图.   以电机电流refi和转速refV为系统输入，活套转角和力矩为系统输出，可得其耦合传递函数.  活套系统的阶数较高，为了实际应用的方便，对传递函数进行降阶处理，最后传递函数的简化.

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     4仿真分析,  热连轧精轧机理复杂，参数繁多，为验证控制算法的有效性，本文采用某钢厂产线的实际测量数据，建立仿真平台，仿真过程采用轧线的第3号轧机(F3)，第4号轧机(F4)及它们之间的第3号活套作为研究对象具体的相关参数.   其中：0h为轧入厚度，h为轧出厚度，R为轧辊半径，对变形程度，前张应力，后张应力，金属变形阻力，本机架出口带钢速度，本机架轧辊的线速度，平均变形速度，变形区接触弧长的水平投影。将表中的参数代入后，可得到如下的传递函数.  通过MATLAB程序可以计算得到传递函数的特征根，它们均在左半平面，因此系统稳定。为了验证模型的有效性，将活套张力与高度耦合系统的二阶降阶模型离散化，取采样周期为10ms，使用PI控制器，对活套高度附加的阶跃扰动，张力附加1Mpa的阶跃扰动，得到液压活套的响应仿真曲线.   张力收到扰动时，高度和张应力的响应曲线，和虚线所表示的实际液压活套的响应曲线基本吻合，具有较高的模型精度。响应曲线也表现出了耦合系统受扰动影响时合理的变化趋势，当一方受扰动时，另一方也会随之发生波动。

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