外文翻译液压AGC系统故障诊断策略研究.docxVIP

附录3 外文译文及原文译文 液压AGC系统故障诊断策略的研究由于轧机自动化水平及对板带材的质量要求越来越高，对轧机执行机构及控制系统性能的要求也越来越高。目前，液压技术的应用程度和水平，已成为冶金设备技术水平高低的一项衡量指标。其中液压AGC(Automatic Gauge Control)系统是所有冶金设备中液压技术应用的典型代表，是现代化轧机设备的核心技术。液压AGC系统运行状态的好坏，直接决定了轧机的工作可靠性。长期以来，由于机械设备水平的整体差距，我国的轧机设备主要依赖进口，在技术特别是核心技术方面受到限制。虽然近年来在先进技术的应用方面有重大突破，但仍局限在单机应用的水平。因此，开展液压AGC系统故障诊断技术的研究不仅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，同时也对提高国产轧机设备的应用水平具有重要的社会意义。图2-1 轧机液压AGC系统功能框图2.1 液压AGC系统的组成及工艺特点2.1.1 液压AGC系统的组成板带轧机的AGC系统通过测厚仪、位移传感器、压力传感器和张力计等对相应参数的连续测量，连续调整液压压下缸位移、压力以及张力或轧制速度等，控制板带材的厚差。此外，油膜厚度变化补偿、轧辊偏心补偿、前馈控制、物流控制及速度张力优化等功能使板厚精度得到进一步的提高[59]。其中液压AGC系统是其中的核心设备。从功能上，液压AGC系统分为液压控制系统部分和液压能源部分。1. 液压控制系统部分 控制系统中由电液伺服阀控制压下油缸，实现轧机辊缝或轧制压力的设定与控制。为了提高控制系统的响应性能，一般采用电液伺服阀控制油缸的一腔（工作腔），另一腔（背压腔）则由能源部分提供一个恒值压力。从控制功能出发，一个完整的液压AGC系统由若干个厚度自动控制系统组成，其中最主要的控制环有(见图2-1)[59,60]：压下缸位置闭环1 随轧制条件变化及时准确地控制压下位移。xp1、xp2分别是操作侧和传动侧活塞相对缸体的位移，取其平均值xpd作为实测位移值，xp0为给定信号，Δxp是测厚仪监控环的反馈量。轧制压力闭环 2 通过控制轧制压力来达到控制厚度的目的。Pd是轧制压力的实测值，Ps为初始给定值，ΔP为修正值。测厚仪监控闭环 3 消除轧辊磨损、热膨胀及设定值误差等的影响。Mp为轧机纵向刚度，W为轧件的塑性刚度系数，hd为实测轧件厚度，hs为设定轧制厚度。2. 液压能源部分 液压AGC系统中，液压能源的功能是为液压控制系统提供压力稳定的、清洁的工作介质，为电液伺服阀提供稳定的阀前压力，保证电液伺服系统的控制性能[61~65]，同时也为压下油缸的背压腔提供压力稳定的工作介质。液压AGC系统的能源一般采用恒压变量泵-蓄能器-安全阀式的结构形式，此外，为了保证系统工作介质的清洁度、温度等，在能源部分设置了压力油高压过滤器和回油低压过滤器、冷却器等部件。2.1.2 液压AGC系统的工艺特点液压AGC系统的可靠运行是整个轧机系统正常化生产的保证。由于液压AGC系统是一复杂的机、电、液综合系统，机械系统、电气系统和液压系统中任一系统或其某一部件的故障都会引发整个系统产生故障。因此，液压AGC系统的维护和故障诊断具有相当的难度。在现代液压AGC系统中，设计时大都采用了可靠性设计技术，例如液压泵、过滤器、传感器、控制器等采用冗余设计，液压系统的一些基本参量如油箱液位、油温、过滤器堵塞报警、压力等都设计了监测点，此外，还有直接参与控制的位移和压力信号等。对于液压系统的一些简单故障，可以依据这些信号状态，由有经验的操作技术人员进行故障判断和处理。然而，液压AGC系统是一个集机、电、液于一体的综合控制系统，系统的故障形式和原因也是多方面的，从功能上，系统不仅有静态性能指标，还有动态性能指标。系统中的信号也是复杂多样的，有一部分是随时间变化较慢的缓变信号（如油箱液位、油温等），而另一些是瞬变的高频信号。同时，由于液压系统本身的特点（如动力传递的封闭性、参数的可测性差等），因此，单凭经验，仅仅依靠这些信号还不能对系统的故障进行分析处理，无法对系统进行全面、准确的故障诊断和预报。为此，必须依据设备的结构特点和故障机理增加一些监控点，以获取能够反映系统功能的状态信号，并采用先进的故障诊断技术（如专家系统等）进行液压AGC系统的状态监测和故障诊断。2.2 液压AGC系统故障诊断的策略2.2.1 面向系统对象的实用诊断策略的提出针对液压AGC系统的故障诊断技术对于现代化轧机的生产正常化和设备维护具有重要意义。但如何进行液压AGC系统的状态监测和故障诊断呢？是对构成液压AGC系统的元件（诸如液压泵、电液伺服阀等）实施监测，还是注重液压AGC系统所承担的工艺任务、从生产工艺对液压AGC系统的特殊要求出发，对液压AGC系统中具有表征