[发明专利]热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及在线的液压设备的动态特性测试及分析方法，尤其涉及冶金行业热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试的方法。

背景技术

轧机液压AGC系统是机、电、液综合系统，由于采用电液伺服技术，使液压AGC动态响应速度得以大幅度提高，厚度控制所需的时间大大缩短。正由于液压AGC具有快速响应的特点，所以它在厚度控制过程中对提高成品带钢的精度具有很大的现实意义。由于液压AGC系统实现轧机刚度的动态调节，这样不仅可以做到在轧制过程中的实际辊缝值固定不变，即“恒辊缝控制”，从而保证了实际轧制厚度不变。轧机液压AGC动态特性，关系到设备运行、生产安全、产品质量的重大问题，通过热轧精轧机AGC动态特性分析，对设备状态监测、故障诊断及性能评估都有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法。通过动态刚度的在线测试反映设备的运行状态。

为解决上述技术问题，本发明热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法，包括轧机、轧辊及电液伺服控制系统，在控制系统中有测油缸位移信号的位移传感器、测轧制力信号的压力传感器和测带钢厚度的测厚传感器，其组成三个反馈回路并组成闭环控制系统，所述方法包括如下步骤，

步骤一、通过所述电液伺服控制系统在一时间周期内同步采样轧机的轧制力信号F(t)和油缸位移信号S(t)；

步骤二：对所采集的轧制力信号F(t)和油缸位移信号S(t)进行物理量转换，对所测得的位移和压力传感器的电压信号转换为工程量，轧制力F以力的单位牛顿(N)，位移量S用长度单位微米(μm)来表示；

步骤三、对所转换的轧制力量和油缸位移量进行快速傅立叶(FFT)变换为幅值谱进行计算，得出轧制力F(ω)和油缸位移S(ω)；

步骤四、根据轧制力F(ω)和油缸位移S(ω)，计算动态刚度G(ω)＝F(ω)/S(ω)；

步骤五、根据计算得出的动态刚度，采用BODE图工具分析传递函数的幅频和相频特性，由动态刚度的幅频特性测得系统的液压固有频率ω_h，转折频率2ω_hξ_h和液压弹簧刚度K_h等系统参数，其中ξ_h为液压阻尼比，而这些参数与设备故障密切相关，通过动态刚度的在线测试反映设备的状态。

由于本发明的热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法采用了上述技术方案，通过对原始信号的分析，采用有针对性的数据计算方法，提高了分析的精度更能真实地反映系统实际的工况和状态，利用BODE图等控制系统分析工具定量分析AGC系统的参数，有利于进一步对AGC液压控制系统进行故障诊断。利用此方法可快速分析故障原因，达到减少设备非计划停机时间，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为热轧精轧机AGC控制系统工作原理方框图，

图2为热轧精轧机AGC控制系统开环传递函数方块图，

图3为热轧精轧机AGC控制系统动态刚度BODE图，

图4为本热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法流程图。

具体实施方式

如图4所示，本发明热轧精轧机AGC液压压下系统在线动态刚度测试方法，包括轧机、轧辊及电液伺服控制系统，在控制系统中有测油缸位移信号的位移传感器、测轧制力信号的压力传感器和测辊缝信号的辊缝传感器，其组成三个反馈回路并组成闭环控制系统，所述方法包括如下步骤，

步骤一、通过所述电液伺服控制系统在一时间周期内同步采样轧机的轧制力信号F(t)和油缸位移信号S(t)；

步骤二：对所采集的轧制力信号F(t)和油缸位移信号S(t)进行物理量转换，对所测得的位移和压力传感器的电压信号转换为工程量，轧制力F以力的单位牛顿(N)，位移量S用长度单位微米(μm)来表示；

步骤三、对所转换的轧制力量和油缸位移量进行快速傅立叶(FFT)变换为幅值谱进行计算，得出轧制力F(ω)和油缸位移S(ω)；

步骤四、根据轧制力F(ω)和油缸位移S(ω)，计算动态刚度G(ω)＝F(ω)/S(ω)；