横切线模式飞剪控制策略研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2014Vol.44No.4电气传动2014年第44卷第4期横切线模式飞剪控制策略研究张飞，郭强，李冉影，刘东冶（北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京100083）摘要：分析了横切线模式飞剪的机械结构和运动形式，对其控制系统进行了设计。针对剪切过程速度快、精度高的特点，采用了基于卡尔曼滤波器的APC系统和基于神经网络的飞剪精度补偿。调试和生产运行表明，整个系统具有控制精度高、运行稳定、操作简单和维护方便等特点，满足生产高质量横切板的要求。关键词：模式飞剪；横切；定尺剪切中图分类号：TP278文献标识码：ACut

2、tingPrincipleandControlProcessofModelingShearinCrossCutShearingLineZHANGFei，GUOQiang，LIRan⁃ying，LIUDong⁃ye（NationalEngineeringResearchCenterforAdvancedRolling，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China）Abstract:Mechanismstructureandmotionformofadiesetsheari

3、ncrosscutshearinglinewasanalyzed，anditscontrolsystemwasdesigned.Accordingtohighspeedandhighprecisiondemandsduringcuttingprocess，theautomaticpositioncontrol（APC）systembasedonKalmanfilterandthecompensationofcuttingprecisionbasedonneuralnetworkwasadopted.Sitedebuggingandproduc

4、tionoperationindicatethatwholesystemhascharacteristicsofgoodcontrolprecision，stablerunning，easyoperationandeasymaintenance，anditsatisfiesthedemandsofhighqualitycrosscutplate.Keywords:modelingshear；crosscut；cuttingtolength切装置，主剪切机构安装在滑动底座上，剪切时1引言滑动底座与前面的皮带运输机同步达到带钢行热轧横切线主要任务

5、是将热轧卷剪切成钢板进速度，剪切完成后退回原点。后堆垛打包，所生产的横切板主要用于桥梁、造船针对热轧横切线的工艺特点及控制要求开和高精度机械设备的部件加工等行业，因此对于发的自动化控制系统以稳定性、可靠性、高精度横切板平直度和消除钢板内部应力的要求很高。控制为控制目标，运用先进的控制理念，采用了#横切线主要设备包括开卷机、探伤仪、切边剪、1矫最优化的系统结构和配置，既保证了自动化控制#直机、飞剪、2矫直机、喷印设备、堆垛台、次品台、系统先进性，又兼顾系统的实用性，使整个系统堆垛传输装置、堆垛称重装置和打包装置等。运行稳定可靠，各项指标均达到设

6、计要求，且系[1-2]飞剪是横切线上最重要的设备之一。飞剪统具有良好的性价比。的剪切精度、剪切速度、自动化程度直接影响到2机械结构和工艺流程生产效率和产品的质量，因此对其技术要求非常高。它里面融合了计算机自动控制、精密机械传模式飞剪区域主要设备包括测量辊、夹送动、电机调速、人机工程等多种技术。模式飞剪辊、带尾夹送辊、剪切机架、皮带运输机等，如图1是定尺剪切中不同于圈筒式或曲柄式飞剪的剪所示。基金项目：新世纪优秀人才支持计划资助（NCET-10-0223）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（FRF-TP-11-003A）作者简介：张飞（197

7、9-），男，博士，助理研究员，Email：zhfeicn@126.com51电气传动2014年第44卷第4期张飞，等：横切线模式飞剪控制策略研究驱动转矩必须用这种方法限制，在这种情况下，控制系统依然控制剪刀架驱动位置最小误差，以防止剪子可能被来料破坏。最后剪刃离开钢板便返回初始位置。刀架的剪切运动是通过曲柄机构实现从下往上运动。曲轴的旋转运动通过减速齿轮、万向接轴、气动离合器、飞轮及皮带与电机相连，如图图1模式飞剪主要设备布置图2所示。在下死点位置，弹簧力作用使制动器闭Fig.1Mainequipmentarrangementofmodeli

8、ngshear合，剪子停止运动。在剪切过程中，带材始终被皮带运输机安装在飞剪的前面，配有传动带支撑着，4个液压缸预先加载给支撑装置一个必来运输已切分的短板；还安装有