[发明专利]一种波纹辊轧机液压伺服系统位置补偿控制方法

说明书

本发明属于复合板轧制成形的电液伺服控制技术领域，具体涉及一种波纹辊轧机液压伺服系统位置补偿控制方法。在利用波纹辊轧机进行复合板生产的过程中，伺服液压缸无杆腔势必会有压力波动与冲击，为了减小轧制过程中伺服液压缸无杆腔的压力波动与冲击，对复合板的轧制过程实现精确控制，需要通过位置补偿控制器将压力波动信号以位置补偿的形式实时嵌入到位置闭环控制过程中，从而提高液压系统的控制性能。位置补偿控制器会对波纹辊轧机液压伺服系统是否进行位置补偿自动做出判断。该发明简单易懂，改善了波纹辊轧机液压系统的控制性能，为波纹辊轧机液压伺服系统的控制方法提供了一种新思路，对现实的生产具有指导意义。

技术领域

本发明属于复合板轧制成形的电液伺服控制技术领域，具体涉及一种波纹辊轧机液压伺服系统位置补偿控制方法。

背景技术

传统的复合板轧制生产工艺是轧机的上下工作辊都分别采用平辊与两种金属接触进行轧制生产，从而实现两种金属的横向与纵向延伸，但是在实际的生产中，由于上下两种金属的延伸率不一样，很容易造成金属大曲率翘曲，不能连续化生产。复合板波纹辊轧制技术是一项变革性与颠覆性技术，可以促进两种材料更好的实现冶金结合，提高结合强度，实现连续化生产。但是，由于波纹辊的辊型曲线为正弦函数曲线，而压下系统采用的是位置闭环控制(AGC)，压力是开环控制。在轧制复合板的过程中势必会引起液压系统的压力波动与冲击，造成辊缝的波动，从而影响复合板的生产质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种波纹辊轧机液压伺服系统位置补偿控制方法。该发明方法有效克服了现有技术的不足，在复合板轧制的过程中通过位置补偿控制器将压力波动信号以位置补偿的形式实时嵌入到位置闭环控制过程中，提高了液压系统的控制性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种波纹辊轧机液压伺服系统位置补偿控制方法，所述波纹辊轧机液压伺服系统包括波纹辊轧机，波纹辊轧机的伺服液压缸的活塞杆端部固定于波纹辊轧机的机架上，伺服液压缸的缸体端作用于波纹辊轧机的上波纹辊轴承座；所述伺服液压缸的有杆腔与背压系统相连通，伺服液压缸的活塞杆内安装有内置磁致伸缩位移传感器，内置磁致伸缩位移传感器的位移信号输出端通过A/D转换器与工控机的信号输入端相连接，工控机的信号输出端通过D/A转换器与伺服阀的控制端相连接，伺服阀的P口通过带有电机的液压泵与油箱相连接，伺服阀的A口与伺服液压缸的无杆腔相连通，伺服液压缸的无杆腔安装有压力传感器，压力传感器的压力信号输出端与位置补偿控制器相连接，位置补偿控制器的信号输出端与工控机的信号输入端相连接；

所述位置补偿控制方法包括：上波纹辊与下波纹辊在对复合板坯进行轧制时，压力传感器对伺服液压缸的无杆腔的压力进行实时检测；当压力传感器检测到伺服液压缸的无杆腔的压力P达到压力设定阈值P₀时，位置补偿控制器开始进行位置补偿运算，将位置补偿量x_补偿实时嵌入到位置闭环控制过程中；当伺服液压缸无杆腔的压力小于压力设定阈值P₀时，位置补偿控制器停止运算；

所述位置补偿量x_补偿的表达式如下：

其中，K为负载刚度；

Δp为t+1时刻伺服液压缸无杆腔的工作压力p_t+1与t时刻伺服液压缸无杆腔的工作压力p_t的压力差；

A₁为伺服液压缸活塞的工作面积；

A₀代表波纹辊轧机轧制力的振动幅值；

f_t+1为t+1时刻波纹辊轧机轧制力的频率；

f_t为t时刻波纹辊轧机轧制力的频率。

本发明的优点与积极效果是：