基于混合動力六連桿的轉(zhuǎn)爐副槍探頭自動裝卸機構(gòu)研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐現(xiàn)代化煉鋼實際生產(chǎn)中，副槍是重要的生產(chǎn)設(shè)備。影響副槍系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的最大和最常見的連接周期故障，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，針對這一故障產(chǎn)生的主要原因，研究高精度的副槍機構(gòu)，對于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)具有重要的意義。
　　混合動力連桿機構(gòu)由常規(guī)定速電機、可控伺服電機、多連桿機構(gòu)組成，常規(guī)定速電機提供系統(tǒng)的主要動力，可控伺服電機提供系統(tǒng)的輔助動力并起調(diào)節(jié)作用，這兩種動力通過是一個多連桿機構(gòu)混合后實現(xiàn)期望的運動輸出。五連桿機構(gòu)中加入一個調(diào)節(jié)桿形成的混合動力

2、六連桿機構(gòu)，使原機構(gòu)不僅增加了可調(diào)機械連桿部分還具有可控伺服電機，從而使整個系統(tǒng)具有兩個柔性環(huán)節(jié)，這種機構(gòu)在實現(xiàn)預(yù)期運動前提下，柔性大、機構(gòu)簡單、適用范圍廣。本文提出利用混合動力六連桿機構(gòu)實現(xiàn)副槍探頭更換操作。首先，優(yōu)化選擇混合動力六連桿機構(gòu)類型，為分析混合動力六連桿機構(gòu)的運動學(xué)特性，應(yīng)用回路矢量法建立了數(shù)學(xué)模型，從運動學(xué)、逆運動學(xué)對六連桿機構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)分析。依據(jù)要實現(xiàn)期望的運動輸出軌跡，優(yōu)化混合動力六連桿機構(gòu)參數(shù)。同時，通過將常規(guī)電

3、動機等效為理想直流電動機模型，建立了電機的動力學(xué)模型;從動力學(xué)角度對混合動力六連桿機構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)分析，通過建立拉格朗日數(shù)學(xué)模型對混合動力六連桿機構(gòu)進(jìn)行了分析計算;針對混合動力六連桿機構(gòu)運動性質(zhì)并考慮到外界干擾、摩擦力以及系統(tǒng)參數(shù)變化等不定因素建立了動力學(xué)方程，分析計算了運動的性質(zhì)特點，從而便于設(shè)計控制方案。根據(jù)混合動力六連桿機構(gòu)具有非線性、強耦合性和時變等特點，選用滑模變結(jié)構(gòu)控制作為控制策略，并采用基于濾波器的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)一步