一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法，應(yīng)用于連鑄結(jié)晶器的控制系統(tǒng)上，包括如下步驟：同步函數(shù)計(jì)算：根據(jù)連鑄操作人員設(shè)置的振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算出振動(dòng)軌跡曲線的頻率、幅值、偏斜因子；激振諧波階數(shù)范圍計(jì)算。通過本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)可高效識別出振動(dòng)曲線的激振諧波分量，并在保持原振頻的情況下，有效降低諧波激振分量，減少設(shè)備共振，有效解決振動(dòng)設(shè)備抖動(dòng)劇烈、偏擺大的問題。結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)在檢測到將要激發(fā)設(shè)備共振時(shí)可自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)曲線參數(shù)，以減小激振諧波分量消除共振，而無須改變振動(dòng)設(shè)備的自然頻率，大大降低解決共振問題的改造成本。本發(fā)明專利技術(shù)適用于任何形式的結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)。適用于任何形式的結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)。適用于任何形式的結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法


[0001]本專利技術(shù)涉及冶金連鑄工藝
，具體來說，涉及一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著連鑄結(jié)晶器振動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)極大地增加了結(jié)晶器的潤滑，改善了鑄坯的表面質(zhì)量，提高了鑄坯的脫模效率，成為連鑄生產(chǎn)中不可或缺的一部分。
[0003]在連鑄生產(chǎn)中，每次鑄機(jī)開澆，隨著拉速的提升結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)的振頻將會(huì)由起始振頻逐步向工作振頻提升，會(huì)出現(xiàn)在一段振頻范圍內(nèi)整個(gè)振動(dòng)設(shè)備抖動(dòng)劇烈、偏擺激增的共振現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼水液面抖動(dòng)、漏鋼等生產(chǎn)問題。
[0004]這個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是受到振動(dòng)曲線激振諧波分量的影響，通常連鑄結(jié)晶器的振動(dòng)頻率低于振動(dòng)設(shè)備的自然頻率，同時(shí)振動(dòng)曲線激振諧波分量的頻率是振頻的整數(shù)倍。當(dāng)部分幅值較大的振動(dòng)曲線激振諧波分量的頻率與振動(dòng)設(shè)備的自然頻率接近或重合時(shí)，振動(dòng)設(shè)備將產(chǎn)生共振，造成振動(dòng)系統(tǒng)抖動(dòng)劇烈、偏擺激增的問題。
[0005]目前，在現(xiàn)場解決振動(dòng)設(shè)備的共振問題手段較匱乏，往往需要更換振動(dòng)設(shè)備的彈簧或增重振動(dòng)設(shè)備，用以改變振動(dòng)設(shè)備的自然頻率，從而改善振動(dòng)設(shè)備的共振問題。這樣改變振動(dòng)設(shè)備自然頻率的方法不緊增加了成本，同時(shí)也不利于設(shè)備的維護(hù)。
[0006]為了解決設(shè)備共振，也可以通過振動(dòng)控制系統(tǒng)改變振動(dòng)曲線，從而改變振動(dòng)曲線激振諧波分量的頻率和幅值有效降低設(shè)備共振。這樣既可以不增加成本就改變設(shè)備的共振問題，同時(shí)也有利于設(shè)備的維護(hù)。但是如何高效、穩(wěn)定地識別出振動(dòng)曲線激振諧波分量，并自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)參數(shù)運(yùn)行是一個(gè)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0007]針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0009]一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法，應(yīng)用于連鑄結(jié)晶器的控制系統(tǒng)上，包括如下步驟：
[0010]S1：同步函數(shù)計(jì)算：根據(jù)連鑄操作人員設(shè)置的振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算出振動(dòng)軌跡曲線的頻率f、幅值A(chǔ)、偏斜因子α；
[0011]S2激振諧波階數(shù)范圍計(jì)算：通過振動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)人員給出的設(shè)備自然頻率f
n
和設(shè)定的振動(dòng)頻率f，進(jìn)行激振諧波階數(shù)N的范圍計(jì)算；
[0012]S3激振諧波幅值計(jì)算：通過對振動(dòng)曲線的傅里葉級數(shù)展開，求取激振諧波階數(shù)N范圍內(nèi)的激振諧波幅值A(chǔ)
N
；
[0013]S4激振諧波幅值比對：激振諧波幅值A(chǔ)
N
與共振預(yù)警幅值A(chǔ)
a
進(jìn)行比對，若超過預(yù)警
值，則振動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整參數(shù)，再返回S3進(jìn)行計(jì)算；若低于預(yù)警值，則振動(dòng)系統(tǒng)將振動(dòng)參數(shù)送到S5進(jìn)行位置波形計(jì)算并輸出；
[0014]S5調(diào)整振動(dòng)參數(shù)：自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)參數(shù)減小激振諧波幅值；
[0015]S6波形曲線計(jì)算輸出：通過S5調(diào)整好的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行波形生成計(jì)算，并作為位置設(shè)定值輸出。
[0016]進(jìn)一步地，S1中振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)包括拉速Vc和振動(dòng)參數(shù)C1～C5。
[0017]進(jìn)一步地，S2中激振諧波階數(shù)N的范圍計(jì)算公式為：
[0018]A*f
n
/f<N<B*f
n
/f
[0019]其中，A與B是激振頻率范圍系數(shù)，n為正整數(shù)，根據(jù)諧波共振區(qū)間確定。
[0020]進(jìn)一步地，通過傅里葉級數(shù)展開求解激振諧波幅值A(chǔ)
N
公式為：
[0021][0022]其中，a
N
與b
N
是N階傅里葉級數(shù)展開式的幅值。
[0023]進(jìn)一步地，S5中調(diào)整的振動(dòng)參數(shù)方法包括減小偏斜因子α和減小振幅A。
[0024]本專利技術(shù)的有益效果：通過本專利技術(shù)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)可高效識別出振動(dòng)曲線的激振諧波分量，并在保持原振頻的情況下，有效降低諧波激振分量，減少設(shè)備共振，有效解決振動(dòng)設(shè)備抖動(dòng)劇烈、偏擺大的問題。結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)在檢測到將要激發(fā)設(shè)備共振時(shí)可自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)曲線參數(shù)，以減小激振諧波分量消除共振，而無須改變振動(dòng)設(shè)備的自然頻率，大大降低解決共振問題的改造成本。本專利技術(shù)適用于任何形式的結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)。
附圖說明
[0025]為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例所述的連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法的流程框圖。
具體實(shí)施方式
[0027]下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0028]如圖1所示，根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例所述的連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法，其主要應(yīng)用于連鑄結(jié)晶器的控制系統(tǒng)，區(qū)別于現(xiàn)有的改變振動(dòng)設(shè)備自然頻率的方法，本專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)曲線諧波分量的高效識別及振動(dòng)參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整，有效降低振動(dòng)設(shè)備共振的產(chǎn)生，系統(tǒng)框圖如圖1所示，具體實(shí)施方案分為以下步驟：
[0029]步驟1：同步函數(shù)計(jì)算：根據(jù)連鑄操作人員設(shè)置的振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算出振動(dòng)軌跡
曲線的頻率f、幅值A(chǔ)、偏斜因子α。
[0030]步驟2：激振諧波階數(shù)范圍計(jì)算：通過振動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)人員給出的設(shè)備自然頻率fn和設(shè)定的振動(dòng)頻率f，進(jìn)行激振諧波階數(shù)N的范圍計(jì)算。此步驟主要用于查找到會(huì)引起共振的激振諧波階數(shù)范圍，減少激振諧波幅值的數(shù)據(jù)計(jì)算量。
[0031]步驟3：激振諧波幅值計(jì)算：通過對振動(dòng)曲線的傅里葉級數(shù)展開，求取激振諧波階數(shù)N范圍內(nèi)的激振諧波幅值A(chǔ)N，不同的激振諧波階數(shù)對應(yīng)不同的AN數(shù)值。
[0032]步驟4：激振諧波幅值比對：通過激振諧波幅值A(chǔ)N與共振預(yù)警幅值A(chǔ)a進(jìn)行比對。若超過預(yù)警值，則振動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整參數(shù)。再返回步驟3進(jìn)行計(jì)算；若低于預(yù)警值，則振動(dòng)系統(tǒng)將振動(dòng)參數(shù)，送到步驟6進(jìn)行位置波形計(jì)算并輸出。
[0033]步驟5：調(diào)整振動(dòng)參數(shù)：通過自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)參數(shù)達(dá)到減小激振諧波幅值的作用。
[0034]步驟6：波形曲線計(jì)算輸出：通過步驟5調(diào)整好的振動(dòng)參數(shù)在此進(jìn)行波形生成計(jì)算，并作為位置設(shè)定值輸出。
[0035]通過以上方法計(jì)算出的設(shè)定曲線位置值將有效降低激振諧波，消除設(shè)備共振。
[0036]為了方便理解本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0037]在具體使用時(shí)，根據(jù)本專利技術(shù)所述的在連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)過程中，振動(dòng)設(shè)備需要按照設(shè)定的位置曲線進(jìn)行動(dòng)作，并完成防共振計(jì)算，需要執(zhí)行以下幾個(gè)步驟：
[0038]第一步，振動(dòng)控制系本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種連鑄結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)防共振方法，其特征在于，應(yīng)用于連鑄結(jié)晶器的控制系統(tǒng)，包括如下步驟：S1：同步函數(shù)計(jì)算：根據(jù)連鑄操作人員設(shè)置的振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算出振動(dòng)軌跡曲線的頻率f、幅值A(chǔ)、偏斜因子α；S2激振諧波階數(shù)范圍計(jì)算：通過振動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)人員給出的設(shè)備自然頻率f
n
和設(shè)定的振動(dòng)頻率f，進(jìn)行激振諧波階數(shù)N的范圍計(jì)算；S3激振諧波幅值計(jì)算：通過對振動(dòng)曲線的傅里葉級數(shù)展開，求取激振諧波階數(shù)N范圍內(nèi)的激振諧波幅值A(chǔ)
N
；S4激振諧波幅值比對：激振諧波幅值A(chǔ)
N
與共振預(yù)警幅值A(chǔ)
a
進(jìn)行比對，若超過預(yù)警值，則振動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整參數(shù)，再返回S3進(jìn)行計(jì)算；若低于預(yù)警值，則振動(dòng)系統(tǒng)將振動(dòng)參數(shù)送到S5進(jìn)行位置波形計(jì)算并輸出；S5調(diào)整振動(dòng)參數(shù)：自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)參數(shù)減小激振諧波幅值；S6波形曲線計(jì)算輸出：通過S5調(diào)整好的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行波形生成計(jì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張曦，李琰偉，張小龍，李權(quán)福，劉義，
申請(專利權(quán))人：麥格瑞北京智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：