摘要
带钢经过连续轧制或酸洗等一系列加工处理后须卷成一定尺寸的钢卷，由于辊系的偏差及带材厚度不均和板材不齐等种种原因，使带材在作业线上产生随机偏离现象。它使卷取机卷成的钢卷边缘不齐，直接影响包装，运输及降低成品率。所以有必要做防跑偏的控制系统，以提高工作效率。
本文首先对液压伺服控制系统作了简要的介绍，分析了其组成、分类及其优缺点，并简要介绍了其发展概况。最终通过对比选择了电、液型带钢跑偏控制装置。http://www.16sheji8.cn
在确定了方案之后对电液伺服系统进行了深入分析，包括伺服阀的组成、分类、静态特性、传递函数以及液压缸的分析。最终得出电液伺服系统的数学模型及特点。从以上的分析过程中得出了设计的原则。在此基础上还要对液压动力元件进行静、动态的计算及分析，包括确定供油压力、根据负载轨迹或负载工况确定 、 、选择电液伺服阀、求取液压缸和伺服阀的传递函数、绘制系统方块图、根据系统精度或频宽要求初步确定开环增益等一系列过程。
最后还要对系统进行校正，以进一部改善系统性能。并利用利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK，构造了电液伺服控制系统仿真模型，对其进行仿真，从而得到更为优良的设计参数，使系统更加完善。
关键词：带钢卷取机；电液伺服阀；跑偏；控制；仿真
目录
前言……………………………………………………………………………1
1绪论…………………………………………………………………………2
1.1液压伺服控制系统的组成………………………………………………2
1.2液压伺服控制的分类……………………………………………………3
1.2.1按系统输入信号的变化规律分类……………………………………3
1.2.2按被控物理量的名称分类……………………………………………4
1.2.3按液压动力元件的控制方式分类……………………………………4
1.2.4按偏差信号的产生和传递介质不同分类……………………………4
1.2.5按液压控制元件不同分类……………………………………………4
1.3液压伺服控制的特点…………………………………………………4
1.3.1液压伺服控制的优点…………………………………………………4
1.3.2液压伺服控制的缺点…………………………………………………5
1.4液压控制系统的原理……………………………………………………5
1.5电液伺服技术的发展历史与发展方向…………………………………6
2设计要求及方案的选择……………………………………………………9
2.1设计要求…………………………………………………………………9http://www.16sheji8.cn
2.2方案选择…………………………………………………………………9
2.2.1方案一：机、液型带钢跑偏控制装置…………………………………9
2.2.2方案二：气、液型带钢跑偏控制装置………………………………11
2.2.3方案三：电、液型带钢跑偏控制装置………………………………12
3电液伺服系统的分析………………………………………………………13
3.1液压控制元件电液伺服阀的分析………………………………………13
3.1.1电液伺服阀的功能及特点……………………………………………13
3.1.2电液伺服阀的组成……………………………………………………13
3.1.3电液伺服阀的分类……………………………………………………13
3.1.4电液伺服阀（力反馈伺服阀）的工作原理…………………………14
3.1.5电液伺服阀（理想零开口四边滑阀）的静态特性…………………15
3.1.6电液伺服阀（力反馈伺服阀）的传递函数………………………… 17
3.2液压执行元件液压缸的分析…………………………………………19
3.2.1液压缸流量连续性方程………………………………………………19
3.2.2液压缸输入力和负载力的平衡方程…………………………………21
3.2.3伺服液压缸的传递函数………………………………………………22
3.3电液伺服系统的数学模型……………………………………………23
3.4电液位置伺服系统的特点……………………………………………24
3.5电液位置伺服系统的设计原则………………………………………25
3.5.1确定主要性能参数的原则……………………………………………25
3.5.2确定参数间适当的比例关系…………………………………………27
3.5.3应考虑的其它因素……………………………………………………28
4液压动力元件的静、动态计算及分析…………………………………30
4.1液压动力元件的静态计算……………………………………………30
4.1.1确定供油压力…………………………………………………………30
4.1.2根据负载轨迹或负载工况确定 、 ………………………………30
4.1.3选择电液伺服阀………………………………………………………32
4.2液压动力元件的动态分析与计算……………………………………33
4.2.1求取液压缸和伺服阀的传递函数…………………………………33
4.2.2绘制系统方块图………………………………………………………34
4.2.3根据系统精度或频宽要求初步确定开环增益………………………35http://www.16sheji8.cn
5系统的校正………………………………………………………………36
5.1修改动力机构参数，改善系统性能……………………………………36
5.1.1确定活塞面积 ………………………………………………………36
5.1.2重新选择伺服阀………………………………………………………36
5.1.3系统稳定性和动态特性核验…………………………………………37
5.1.4计算各项稳态误差……………………………………………………38
5.2系统的校正……………………………………………………………40
5.2.1校正系统的动态分析………………………………………………40
5.2.2校正后系统的误差…………………………………………………41
6液压能源参数选择………………………………………………………43
7系统的仿真………………………………………………………………44
7.1系统PID控制器对系统特性的影响……………………………………45
7.2液压缸阻尼比 对系统特性的影响……………………………………46
7.3液压缸活塞面积对系统特性的影响……………………………………48
7.4液压缸固有频率 对系统特性的影响…………………………………50
8技术经济性分析…………………………………………………………52
9结论…………………………………………………………………………53
致谢…………………………………………………………………………54
参考文献……………………………………………………………………55
附录A1 译文………………………………………………………………56
附录A2 译文………………………………………………………………60
附录B1 外文文献…………………………………………………………63
附录B2 外文文献…………………………………………………………69http://www.16sheji8.cn
