曾良才[1]2005年在《板带轧机液压AGC综合测试系统及故障诊断研究》文中进行了进一步梳理液压厚度控制系统(AGC)是现代大型板带轧机的核心系统,其性能好坏或工作是否正常是决定钢带质量和产量的关键。液压AGC以重载、高精度、高响应及机电液耦合为特征,由液压系统、控制系统、机架辊系、伺服元件等构成,通过力马达、伺服阀、伺服缸等转换元件及辊系、轧件、动力润滑轴承等工作界面构成了机械与液压能量之间的转换,从而形成机电液多重交叉耦合与复杂的内部反馈,容易产生耦合振荡或故障。如2000年我国某钢厂1450热轧液压AGC与主传动的耦合振荡造成了板带严重超差,最后引起断轴;1996攀钢光整机组液压AGC压靠投运的失稳故障使光整板一度停产,造成了巨大损失。因此液压AGC的测试与故障诊断,已经成为我国钢铁行业所关注的焦点。 本文在总结国内外大量文献资料的基础上,从轧机液压AGC原理和模型出发,并结合攀钢、宝冶、武钢的实际项目,就液压AGC故障诊断技术及系统开发、轧机原型系统的离线试验等方面展开了较深入的研究。 全文共分七章。第一章简要阐述了研究目的和意义,并就国内外有关液压测试和诊断技术的现状及发展趋势作了综合评述。 第二章分析了轧机液压AGC的组成与控制原理,研究了液压AGC的故障类型、机理和失效形式,并以此为基础提出了液压AGC故障树和面向系统性能的诊断策略。文中还针对轧机液压AGC控制系统的特殊性,提出了运用在线监测、离线试验、故障仿真相结合的方法进行监测和诊断,构建了液压AGC监测诊断系统的总体框架。 第三章研究了液压AGC动态特性与静态特性的试验与测试技术,并且开发了用于宝钢和攀钢的的15000KN液压AGC综合测试系统。由于通过普通的实时在线监测和诊断技术无法提取某些液压AGC元件的重要特性和故障特征,所以构建具有故障解耦功能的AGC原型系统试验台,将伺服元件的定期试验与在线监测结合起来,是实现液压AGC正确诊断和提高诊断精度的重要保证。论文建立了试验系统的动态模型,提出了轧机液压AGC离线现场原型动态试验及AGC油缸双向全程摩擦特性试验的试验方法及评价标准;提出了串级双环油温控制策略,解决了大滞后温控系统油温控制精度低的问题;针对轧机伺服阀流量范围宽的特点,开发了基于测频/测周法的流量测量技术,提高了流量特性的测试精度;还结合工程项目,开发了试验控制软件和基于力伺服加载的轧机油缸双
虞军胜[2]2006年在《轧机液压AGC系统故障智能诊断的研究》文中研究说明液压厚度自动控制系统(HAGC)是现代大型板带轧机的核心系统,其性能好坏或工作是否正常是决定钢带质量和产量的关键。由于液压AGC系统是一个结构复杂且精度高的机、电、液综合控制系统,其结构和工作原理均比较复杂,可能的故障源既有结构性的,又有参数性的,具有非线性、时变性等特点,用传统的故障诊断方法无法迅速、准确地对故障进行诊断。因此,研究一种切实可行的故障智能诊断方法,对液压AGC系统故障进行准确的预报,对已发生的故障进行准确且迅速地智能诊断,提供可行的故障排除方法是迫切、必要的。本文在总结国内外大量文献资料的基础上,结合现代故障诊断理论、人工智能诊断理论、信息融合技术、数据库技术和计算机技术,对液压AGC系统故障的诊断策略进行了较为深入的研究。1.对液压AGC系统故障类型、机理和失效形式进行了深入分析和研究,提出了一种面向系统总体性能分析、在线监测与离线测试相结合的故障诊断策略方法。提出把基于多传感器信息融合的故障诊断方法应用于液压AGC系统中,并构建了液压AGC故障诊断系统集成神经网络信息融合的诊断框架。实际运用基于信号特性曲线的模糊故障诊断方法于液压AGC系统中,解决了故障解耦和故障特征参数提取的技术难点问题,提高了液压AGC系统故障诊断的精度。2.在分析信息融合技术发展的特点和优势的基础上,阐述了将多传感器信息融合技术应用于液压系统的基本原理和方法,提出了运用集成神经网络信息融合的方法,充分利用有效信息,构建了液压AGC故障诊断系统集成神经网络信息融合的诊断框架,有利于提高故障确诊率。3.在阐述信号分析的时域、频域和小波分析方法的基础上,对液压AGC系统的各种状态特征信号进行分析,结合液压AGC系统故障具有模糊性的特点,以电液伺服阀为例,将基于信号特性曲线的模糊故障诊断法应用于其中,准确识别出了各种故障状态,证明了该方法应用于液压AGC系统故障诊断的可行性和有效性。4.运用Visual C++6.0语言并结合Access数据库技术开发了液压AGC在线监测与故障智能诊断软件。在此诊断软件中,结合Matlab Engine引擎技术,成功实现了在Visual C++6.0中调用Matlab的技术难题,使我们在故障诊断系统中可运用时域、频域和小波分析对液压AGC系统的状态特征信号进行直接分析,为故障诊断提供了方便和有利的依据。从诊断系统结构和各个子模块功能出发,研究了在线监测模块的组成、信号分析模块的实现、知识库的建立、推理机的构造、解释机制的设计等关键问题,创建了整个故障诊断系统模块的框架,实现了在线监测、信号分析、故障查询、故障模糊诊断等一些基本的功能。
穆银兵[3]2014年在《CSP热轧机液压系统振动仿真研究》文中研究指明CSP（Compact Strip Production紧密式板带生产）生产线是邯郸钢铁集团从德国西马克公司购买的一套薄板生产线，是当时最先进的生产钢制板带材的轧制技术，该生产线全部生产系统由6机架组成，从投产至今，精轧机组液压系统经常发生振动故障，最为严重的振动故障发生于F3精轧机组液压AGC（AutomaticGauge Control板带厚度自动控制）系统，常常不得不通过降低轧制速度以及多次来回反复轧制来控制所轧制的板带材的厚度，对企业的正常生产带来了很大的影响。本课题以该厂F3精轧机组液压AGC系统振动故障为研究对象，本课题结合国内外对其他设备的研究方法，加之个人的创新方法来研究其产生振动故障的原因，找出相关振源，并最终提出解决措施。本论文主要研究了以下内容：（1）建立CSP热轧机F3机架组液压AGC系统重要组成元件液压缸和电液伺服阀的数学模型；（2）运用AMESim仿真软件建立CSP热轧机液压AGC系统重要元件的仿真模型，分别针对液压缸的内外泄漏以及电液伺服阀泄漏进行仿真，并获取液压缸活塞杆的输出位移；（3）对整个液压AGC系统建立故障树模型，分析所有可能发生故障的原因，并利用最小割集以及结构重要度概念来研究CSP热轧机液压AGC系统振动故障的原因；（4）根据故障树的分析结果，针对液压缸泄漏以及电液伺服阀阀芯行程不灵敏在邯钢现场对CSP热轧机液压AGC系统现场实验，并运用AMESim仿真软件建立仿真模型，运行仿真，并对比理论分析与现场测试结果，确定了液压缸泄漏以及电液伺服阀阀芯不灵敏引起了轧机液压AGC系统的振动故障，然后提出相应的改进措施，从而来减小CSP热轧机液压AGC系统的振动故障。
朱学彪[4]2005年在《2800轧机液压系统在线监测与故障诊断》文中研究说明随着轧机自动化水平的提高,液压AGC在线监测与故障诊断技术已成为现代轧机的关键技术之一,开展液压AGC系统监测与故障诊断技术的研究对提高轧机设备的生产率、提高设备的维护水平具有重要意义。 本文以“2800轧机液压AGC在线监测与故障诊断系统”的课题为依托,在广泛研究国内外相关文献资料及工作的基础上,结合武钢轧板厂的实际情况,对轧机AGC液压在线监测与故障诊断理论与技术问题进行了较为深入的研究。 本文首先从2800轧机液压系统的构成与原理入手,通过分析不同建模方法的特点,提出了基于“基本单元和面向对象”的建模方法,利用仿真软件AMESim对轧机液压系统中的关键元件—电液伺服阀进行故障仿真。根据轧机分布式控制及模拟量、数字量混合控制的实际工况,利用轧机控制回路中的数据,开发了基于VME总线和PLC的数据采集技术,创建基于SIEMENS-S7的液压在线监测诊断的系统框架。研究了电液伺服系统的状态变化特性因子,并运用“面向对象表示法”对液压AGC诊断知识进行层次分解,以AGC液压系统的压力故障为例实现了诊断知识的提取。 本文最后研究了轧机AGC液压在线监测与诊断系统的实现问题,建立了基于SIEMENS-S7及工业以太网技术的AGC在线监测系统,并运用组态软件开发了液压AGC在线监测与故障诊断软件。
高英杰[5]2000年在《轧机AGC液压系统故障诊断技术的研究》文中研究表明随着轧机自动化水平的提高，液压AGC系统故障诊断技术已成为现代化轧机的关键技术之一，开展液压AGC系统故障诊断技术的研究对提高轧机设备的生产率、提高设备的维护管理水平具有重要意义。本文结合国家九五攻关项目，在研究液压系统故障诊断技术发展状况的基础上，以板带轧机液压AGC系统为具体对象，深入研究了模糊神经网络故障诊断专家系统的实现技术。 基于分析实际液压AGC系统的组成和工艺特点及维护特点，提出了面向系统功能特征进行故障诊断的实用诊断策略。从系统“功能诊断”的角度出发，详细讨论了液压AGC系统状态特征信号的性质、监测点，为提取系统状态特征信息提供了理论依据，并为实际系统的改造方法提出了指导。 借助于液压控制系统的机理分析，建立了液压AGC系统的分布参数模型，并对系统进行了动态模拟，对获取液压AGC故障诊断专家系统基于模型的深层知识具有重要应用价值。 通过分析液压AGC系统状态信息的特征，提出了用最小信息集合来提取液压AGC系统用于故障诊断的状态特征，并重点研究了液压AGC系统的AR模型辨识方法、应用小波变换提取状态信号奇异值和消除信号噪声的方法。 将模糊推理、神经网络技术与专家系统相结合，研究了故障诊断专家系统的构造方法、协作推理模式和基于多维多重模糊推理命题下的模糊推理方法。应用层次分解策略，建立了液压AGC系统故障诊断的多层次模糊神经网络专家系统，结合数据库技术，利用VC++6.0为开发工具，独立开发了具有实际应用价值的故障诊断专家系统软件FDD ES。 系统分析和实验研究表明，所建立的“模块化”、多层次液压AGC故障诊断专家系统具有结构简单、任务明确，可以实时诊断系统故障。该专家系统具有应用的灵活性和对实际系统的适应性，并有利于对系统进行更深入的研究。
谭树彬[6]2006年在《轧机厚控系统状态监测与故障诊断的研究与应用》文中研究说明故障诊断是近年来发展起来的一门综合性的边缘学科，它涉及到的理论基础和技术手段十分广泛。随着科学技术和经济建设的发展，大型设备与控制系统的状态监测和故障诊断已成为保证系统运行稳定性、可靠性和安全性，提高产品质量和生产效率的关键技术和重要手段，并日益引起国内外学者的广泛重视。 轧机厚度自动控制系统(AGC)是现代板带轧机实现高精度轧制必不可少的关键环节。该系统是一复杂的综合控制系统，包括机械、液压、电气等方面的综合信息。因此，除了机械设备中所有可能发生的故障在该系统中都可能发生之外，厚控系统还具有液压系统特有的失效形式。故该系统的故障率较高且故障原因复杂，是维护轧机的重点和难点，也是造成故障停产和产品质量下降的主要原因。 本文就是基于此背景下所进行的研究工作，以某轧机厚控系统为对象，以故障诊断技术的实际应用为目的，主要开展了以下研究： 首先，筛选出了用于故障诊断的26种特征信号，并建立起信号的采集、处理和存储的状态监测系统； 然后，首次提出了包括从设备硬件到控制系统、直到最终产品检验三个层次的故障诊断策略； 其次，提出了基于轧机解折模型的故障诊断方案，建立了轧机厚控系统的数学模型，设计出了适合于该轧机厚控系统的故障检测观测器，实现了几类典型故障的检测与诊断； 提出了基于规则和案例的故障诊断方案，归纳出用于故障诊断具有代表性的18条规则和10个案例，并给出了具体的实现方法和步骤； 接着，基于神经网络的故障诊断思想，对该系统进行了功能上的分解，设计出了用于故障诊断的BP网络结构和参数，并就具体的应用实例进一步说明了基于神经网络诊断方法的可行性； 推导出了变刚度控制的控制模型，用仿真的方法对该模型进行了验证，并综合三个方面的效果，提出了变刚度的合理取值范围。然后，结合生产实践，在对轧机厚控系统机理分析的基础上，实现了对其控制系统几类典型故障的检测与诊断；
吴琼进[7]2004年在《2800轧机液压AGC系统在线监测与故障诊断》文中研究指明随着科学技术的发展，客户对金属板带材产品的质量要求越来越高，液压AGC在轧机中的作用越来越重要。现代轧机基本都选用液压AGC，但是液压系统容易受到污染影响，成为容易发生故障的部位，而且液压AGC是集机、电、液、计算机于一体的综合系统，其故障的判断和定位较为困难。武钢2800轧机改造后，采用液压AGC实现压下控制，产品的规格和质量都得以很大提高，但该系统多次发生故障，给工厂带来很大损失。为此，武钢联合武汉科技大学提出该课题。本文就2800轧机液压AGC的在线监测与故障诊断问题，在充分利用原系统的硬件和软件资源的基础上，通过增加必要的硬件和开发相应的软件，建立了在线监测系统，对相关监测理论和技术进行了研究和探讨。主要研究成果有： 1、分析了液压AGC的故障机理，为整个轧机液压AGC的故障判断提供依据。 2、对液压APC的数学模型进行了研究，并建立了故障模型，分析了故障环节对系统的影响。 3、研究了AGC油缸在现场条件下直接测试的技术和方法。 4、建立了液压AGC在线监测的框架，开发了部分诊断软件。
孟宪锋[8]2016年在《冷轧液压AGC系统的建模与故障诊断方法研究》文中指出厚度控制是决定带钢产品质量的关键成因,冷轧液压AGC(Automatic Gauge Control)系统因此成为轧制过程的重要组成部分。液压AGC系统具有多重闭环控制结构,即使是微小的状态异常也会经过闭环传播、扩散而导致严重设备故障的发生,出现难以处理的复合故障;此外,系统还易受诸多外界干扰和不确定因素的影响,致使其故障具有隐蔽性。AGC系统的故障有可能破坏整个轧机的正常轧制状态,甚至导致轧机振动等设备安全隐患以及带钢打滑、跑偏、断带和堆钢等严重质量事故。为提高液压AGC系统的可靠性和安全性,复合故障的诊断是轧制过程的迫切需求,系统具有不确定信息情况下的故障诊断也是亟待解决的难题。针对上述问题,本文开展的研究工作和取得的关键成果总结如下:1.总结了故障诊断和不确定性问题的研究现状。针对液压AGC系统的故障诊断问题和不确定性问题,分别综述了液压AGC系统的故障诊断方法、复合故障诊断方法、板厚控制系统的不确定性问题研究方法和不确定系统的故障诊断方法,为本文的方法提出和研究奠定基础。2.对冷轧液压AGC系统进行了动态建模仿真。分析了液压AGC系统的调节原理并对其各环节进行等效建模,仿真试验验证表明无论是在稳定轧制还是不稳定轧制情况下,出口厚度都能够满足辊缝设定要求,证明所建立的数学模型可以描述现场AGC系统的固有属性。3.提出基于多状态的多信号模型改进方法并于液压AGC系统中进行了故障诊断试验与验证。重点描述了基于多信号模型方法的故障诊断策略,对传统的多信号模型方法进行了改进;在液压AGC系统中实施了故障模拟和测点优化设计,为故障诊断做好前期准备;对系统的微小故障和大故障分别开展了诊断及验证,表明了基于多状态的多信号模型方法的有效性。4.提出基于多信号模型和盲源分离的复合故障诊断方法并将其成功应用于AGC系统。重点介绍了所提出的基于多信号模型和盲源分离的复合故障诊断方法的原理和应用步骤,并给出了可诊断性分析步骤;在液压AGC系统中的应用验证表明所提方法可有效隔离出现的故障模糊组,提高了系统复合故障诊断的准确率。5.对基于多信号模型的不确定液压AGC系统故障诊断方法进行了探讨研究。探究将基于概率论的概率推理方法、基于D-S证据理论的不确定推理方法、基于模糊理论的不确定推理方法和基于粗糙理论的规则提取方法用于不确定系统的多信号模型改进,以获取更为精准的因果关系依赖矩阵,分别解决证据不确定、先验概率未知、测试不确定和模型信息不完备等问题。
龚云[9]2015年在《大型轧机AGC伺服液压缸裂纹故障建模与寿命的研究》文中认为轧机AGC伺服液压缸是轧机AGC液压系统中重要元件之一。轧机AGC伺服液压缸是将液压能转变为机械能的液压执行元件，也是针对轧制力变化实施厚度调节的一种快速精确定位的装置。轧机AGC伺服液压缸缸底及有关部位应有足够的强度、刚度和长的使用寿命，从而能减少轧机AGC伺服液压缸的故障。为此，本文以轧机AGC伺服液压缸为研究对象，针对缸底结构及疲劳破坏问题进行了如下几个方面的研究工作：首先，应用机械与流体学科有关的基本理论分析缸底突发性和渐发性故障，采用有限元分析方法对缸底进行静力学分析，判断在工作压力下轧机AGC伺服液压缸缸底可能出现突发性故障的部位，并提出处理对策。同时对缸底结构进行优化设计，对优化结果进行分析比较，从而得到轧机AGC伺服液压缸缸底最优尺寸。其次，在某钢铁公司热轧带钢轧机AGC伺服液压缸提供的实际工况的基础上，分别对原有缸底和优化后的缸底尺寸进行疲劳寿命分析比较，从理论上验证优化后缸底尺寸的可行性。最后，根据原AGC液压缸缸底产生裂纹故障，分别建立原始和最优尺寸的缸底裂纹渐变数学模型、物理模型并进行裂纹仿真分析。通过仿真结果与现场裂纹分析比较，论证了研究内容的可信性，为轧机AGC伺服液压缸缸底故障诊断提供可靠的判断依据。
李焱华, 袁林忠, 陈宝薇[10]2009年在《冷轧机液压AGC系统故障诊断专家系统的知识处理方法研究》文中提出冷轧机液压AGC系统是一个复杂的机械、电气及液压的综合系统。文中通过对液压AGC系统的分析,研究了冷轧机液压故障诊断专家系统的知识处理方法,为建立液压故障诊断专家系统奠定了技术基础。
参考文献：
[1]. 板带轧机液压AGC综合测试系统及故障诊断研究[D]. 曾良才. 武汉理工大学. 2005
[2]. 轧机液压AGC系统故障智能诊断的研究[D]. 虞军胜. 武汉科技大学. 2006
[3]. CSP热轧机液压系统振动仿真研究[D]. 穆银兵. 河北工程大学. 2014
[4]. 2800轧机液压系统在线监测与故障诊断[D]. 朱学彪. 武汉科技大学. 2005
[5]. 轧机AGC液压系统故障诊断技术的研究[D]. 高英杰. 燕山大学. 2000
[6]. 轧机厚控系统状态监测与故障诊断的研究与应用[D]. 谭树彬. 东北大学. 2006
[7]. 2800轧机液压AGC系统在线监测与故障诊断[D]. 吴琼进. 武汉科技大学. 2004
[8]. 冷轧液压AGC系统的建模与故障诊断方法研究[D]. 孟宪锋. 南京航空航天大学. 2016
[9]. 大型轧机AGC伺服液压缸裂纹故障建模与寿命的研究[D]. 龚云. 武汉科技大学. 2015
[10]. 冷轧机液压AGC系统故障诊断专家系统的知识处理方法研究[J]. 李焱华, 袁林忠, 陈宝薇. 机械工程师. 2009
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