[发明专利]冷连轧平整机液压伺服系统数字模型与故障预示方法

权利要求书

1.一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，由三部分子模型组成；(1)液压控制的推上缸伺服系统数字模型；(2)液压控制的工作辊和中间辊弯辊系统数字模型；(3)液压控制的中间辊或工作辊的轴向窜辊系统数字模型。

2.如权利要求1所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的推上缸液压伺服系统数字模型，包括有机械系统、AGC液压阀组、中间减压阀组和控制系统。

3.如权利要求2所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，其中，所述的机械系统由六个元件组成，从上到下依次为零速度源、弹性接触端、力传感器、位移传感器、质量块和推上液压缸；弹性接触端元件用来模拟两个物体在进行线性运动时的弹性接触力，如果两个物体相互没有接触，则这两个物体各自独立的进行运动；当两者发生接触时，则就产生一个接触力作用在两个物体上，这个力包括有弹性力和阻尼力，其目的是模拟工作辊与钢板在做一维线性运动相碰时所产生的弹性效果，通过调整接触刚度的数值，确定在压缩多少毫米时产生多少大的力值，使其接近实际轧制钢板时的情况；力传感器和位移传感器的作用是将轧制力和推上缸活塞杆的位移反馈给控制系统；质量块用来具体定义作用在推上缸上面的支承辊系、中间辊系和工作辊系的重量。

4.如权利要求2所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的AGC液压阀组系统主要由七个元件组成，依次为喷嘴挡板式力反馈伺服阀、插装阀、溢流阀、液控单向阀、液控单向阀、电磁换向阀、电磁换向阀。

5.如权利要求2所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的中间减压阀组数字模型主要由八个元件组成，依次为比例换向阀，溢流阀，蓄能器，液控单向阀，电磁换向阀、溢流阀、伺服阀、比例 换向阀。

6.如权利要求2所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的控制系统分为位置控制和轧制力控制两种方式。

7.如权利要求1所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的工作辊和中间辊弯辊系统数字模型，包括有机械系统和液压系统；机械系统的数字模型主要由四个元件组成：弹簧阻尼器、力传感器、质量块和液压缸；液压系统的模型主要由六个元件组成，分别是喷嘴挡板式力反馈伺服阀、溢流阀、溢流阀、电磁换向阀、压力传感器和节流阀。

8.如权利要求1所述的一种冷连轧平整机液压伺服系统数字模型，其特征在于，所述的中间辊轴向窜辊系统数字模型，主要由六种元件组成，分别是液压缸、质量快、溢流阀、液控单向阀、伺服阀、液控单向阀和阻尼孔。

9.一种用于对平整机液压故障进行故障诊断和预示的方法，其特征在于，技术方案的步骤为：

在平整机液压伺服系统数字模型来的故障虚拟试验平台上，首先要采用在线实时记录仪进行轧机故障特征实测记录采样，建立起专有的故障特征库。针对在平整机实际工作中发生的故障，记录下故障发生时的特征曲线；根据在实际故障中出现的情况判别真伪和模块划分后，可以在故障虚拟试验平台的数字模型中，采用对应的数字模块，直接针对可能会引起该故障的元件进行故障参数设置，通过反复比较并且结合现场工程师的经验，力求在控制的数字模型的虚拟试验数据曲线中复现该故障的典型特征，并且把在数字模型中仿真得到的曲线和实际工作过程中实时记录仪记录下的曲线进行比较，找到与实际曲线相比较最相近的那一组数据后，那一组曲线所对应的修改过参数的元件就有可能是引起该故障的主要原因；利用该数字模型方便的元件级硬件参数化设置方法、快速的计算过程和大量重复的仿真试验次数，在工程现场对系统故障进行分析，找出可能的故障源并且在数字模型中仿真出各个 故障元件所对应的不同故障曲线，从而达到平整机液压伺服控制系统的故障预示的效果。