平整机液压AGC系统时域特性测试研究

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1、第4期(总第41期)溢体秸动与控副No．4(SerialNo．41)2010年7月FluidPowerTransmissionandControl平整机液压AGC系统时域特性测试研究张寅子L祥东’李昊’(1．燕山大学机械工程学院秦皇岛066004；2．秦皇岛职业技术学院河北秦皇岛066004)摘要：为了测试某1500平整机液压AGC系统的时域特性，设计了基于Labview虚拟仪器为软件平台和PCI高速总线数据集卡为硬件平台的测试系统。介绍了系统的时域特性测试过程，能同时完成模拟信号与多路数字量信号的数据同步采集，数据的分析、

2、存储与显示。关键词：Labview；时域特性；液压AGC；平整机中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1672—8904(2010)04—0010—003压AGC系统时域特性的测试系统，并将其应用在某前言钢厂平整机的测试系统中。结果表明，该系统具有液压AGC是平整机中非常重要的一部分，液压成本低、控制容易、采样精度高、使用方便灵活等特AGC的性能指标直接影响到真个平整机的性能。因点。此设计者希望通过测试分析系统性能，并且不断优1系统设计原理化系统设计，改进系统性能指标。通常系统的性能指标由时域特性和频域特性来系统的时

3、域特性由系统的时间响应来反映。系表示。频域特性通常采用扫频仪的方法进行，这里统在典型信号的作用下，输出量随时间变化的函数不做讨论。电液控制系统的动态性能一般可通过其关系称为系统的时间响应。系统的时间响应由瞬态时域特性f阶跃响应)来表述，阶跃响应法是一种时响应和稳态响应组成。瞬态响应直接反映了系统的域测试动态特性的典型方法。传统的时域特l生测试动态特性，稳态响应偏离希望输出值的程度可以用是通过外部激励信号加载给系统，同时通过测试采来衡量系统的精确程度。作为信号源的典型信号包集系统进行数据采集，最终把加载的外部激励信号括阶跃信号

4、、斜坡信号、加速度信号、脉冲信号。和采集回来的数据进行数据校准和分析，得出系统当用阶微分方程式(1)描述被测系统动态特性性能指标。时，该方程的通解就是被测系统的输出。它是时域以Labview为平台的虚拟仪器(VI)技术是计算函数。若输入激励信号是阶跃信号时，其输出称为机辅助测试(CAI)领域中一项重要技术。它与传统阶跃响应。记录输出信号的波形就可以求得阶跃响仪器的不同之处在于它是利用各种计算机平台把硬应的各参数值。件软件等结合起来，利用计算机强大的图形用户界Jn．1n一1面fGUI)在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作n+．

5、一q+ao．=l'(，)相对应的各种控件(如按钮、量程旋钮等)，用户用鼠(1)dm-1标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真一-(f)十_．·(，)+box(t)实方便。数据采集用Pc通过各种内置功能插卡、通用接口总线(GP1B)接口卡、串行口、VXI总线仪器根据阶跃响应曲线确定超调量、过渡过程时间接口等设备送入PC内存或硬盘，然后通过软件编程和振荡次数等时域品质指标，了解系统的时域特性。对测试数据进行各种分析处理并在计算机屏幕上显2系统结构及组成示结果或曲线，也可通过打印机输出。本文采用NI公司的PCI一6602、P

6、CI一6259数据采集卡结合Lab—测试系统由工控机、数据采集卡硬件部分及测试VIEW软件，设计了基于Labview平台的平整机液软件构成。测试软件主要由信号采集和信号发生两个部分组成。收稿日期：2010—04—212．1组成原理作者简介：张寅(1979一)，男，博士研究生，主要研究方向为流体传测试系统的组成原理图见图1。本测试系统采动与控制。2010年7月张寅等：平整机液压AGC系统时裁量特性测试研究用了阶跃响应测试法来测试1500平整机的液压控制系统的动态特性。由虚线连接至A／D的信号点表示要采集的数据点，由数据采集卡连

7、接至D／A信号表示由测试系统向被测系统输出的阶跃信号。由于系统的设定值是由轧机监控系统的上位机给定，对系统进行阶跃响应测试的激励信号不能在系统的指令信号端对系统进行输入，只能在被测系统的反馈回路上叠加反馈信号。这样反馈信号与系统设定值就会产生差值。偏差值的产生使被测控制系统产生响应，调整系统的输出值，直到其值稳定。图1测试系统原理图在平整机稳定轧制生产的过程中，把轧制力阶梯加载信号叠加进轧制力闭环控制系统的反馈通道上测试轧制力液压控制系统的控制精度和动态特性。把该阶跃信号的参数进行更改，信号叠加位置改图2测试流程图为延伸率闭

8、环控制系统的反馈通道，可测试该平整机的延伸率闭环控制系统的动态特性和精度，即轧制力闭环控制系统跟随延伸率闭环控制系统的动态特性。再次改变阶跃信号的参数和叠加信号的位置到弯辊液压控制系统的反馈通道上，便可测试弯辊控制系统的动态特性。系统测试流程图如图2所示。2．2硬件结构系统硬件结构如图3所