【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金连铸自动化，涉及一种结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法。
技术介绍
1、高效连铸是现代连铸技术发展的主要方向，其主要含义包括高拉速、高质量、高作业率及高温热装几个方面，其中高拉速是现代连铸技术发展的主要标志之一。但是高拉速会导致铸坯与结晶器间摩擦力加大，造成铸坯拉裂拉漏等质量或生产事故的发生。为此，一方面考虑加入适合高速浇铸的保护渣，另一面则是采用适应高速浇铸的结晶器振动方式。非正弦振动就是为满足高速浇铸而开发出的一种新的结晶器振动技术。为满足连铸生产需求，理想的非正弦振动曲线波形应具有上振速度小，下振速度大，负滑脱时间短，速度曲线连续光滑，加速度变化平稳的特点，但是目前现存的非正弦振动方式中，都存在一些问题，比如加速度存在突变、偏斜率有限，模型复杂等。为提高铸坯质量，减少对设备的冲击，新型的结晶器非正弦振动方式有待提出，以此改善振动波形，提高生产效率，降低生产成本。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，本方法优化了非正弦振动曲线，实现了油缸运动速度曲线平稳光滑，峰值小，加速度变化连续、光滑、无突变，其控制方法简单，易于实现，且控制参数少，便于操作。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，采用三段式线性-正弦复合函数，其位置曲线的一个振动周期包含三个阶段：第一阶段为角速度为ω1的标准正弦函数与斜率为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲
4、通过连续循环周期可知，该函数是角速度分别为ω1和ω2的标准正弦曲线与不同斜率的线性函数叠加变形得到的类正弦曲线相接得到的函数。所述非正弦振动曲线的位置曲线方程如下：
5、
6、其中，
7、ω1和ω2分别为两个标准正弦曲线的角速度，对应的振动周期分别为t1和t2，单位ms；t为振动曲线采样时间，单位ms，a为振动曲线中平稳上升时间，单位ms，且t2＝at1。
8、所述非正弦振动曲线方程对应的某一周期的振动速度曲线方程如下：
9、
10、因此根据上述振动速度曲线方程以及极值原理，可以求出一个周期内出现的最小、最大振动位置对应的时间即振动速度等于0时刻。由以下公式可以求得：
11、
12、得
13、其中：
14、tmin为一个周期内振动位置最小时对应的时间，单位ms。
15、tmax为一个周期内振动位置最大时对应的时间，单位ms。
16、定义振动偏斜率为一个振动周期内振动曲线斜率为正的时间与斜率为负的时间的差值占整个振动周期的比例，因此计算非正弦振动曲线的偏斜率，如下：
17、
18、其中，t＝t1+t2为一个振动周期时间，单位ms，
19、由上式可知，决定非正弦振动曲线波形的偏斜率只与振动周期参数t1和t2的比值有关。
20、所述非正弦振动曲线方程相应的某一周期的振动加速度曲线方程如下：
21、
22、由上式可知，振动加速度曲线由三段标准正弦曲线组成，并在取值区间边缘处相接，由上述函数可知该振动曲线的加速度变化平缓，是一个连续无突变的光滑曲线。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、1)采用三段式线性-正弦复合函数构成的非正弦振动曲线，上升时间较长，下降速度快，可有效提高保护渣的利用率，提升结晶器的润滑效果，减少漏钢事故，并且上述非正弦振动曲线其振动速度光滑平稳，且减小了速度峰值，也确保了振动加速度的变化更加平缓，光滑连续无突变，对设备造成的冲击和损伤很小，对设备非常友好，可有效延长振动设备的使用寿命。
25、(2)结合上述非正弦振动曲线方程实现振动控制方法，其参数设定简单，可随任意工艺值改变，因此采用上述振动波形可应用于板坯、扁坯、小方坯连铸机等，实现简单，应用范围广泛，实用性强。
26、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：采用三段式线性-正弦复合函数，其位置曲线的一个振动周期包含三个阶段：第一阶段为角速度为ω1的标准正弦函数与斜率为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，第二阶段为角速度为ω2的标准正弦函数与斜率为偏移量为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，第三阶段为角速度为ω1的标准正弦函数与斜率为偏移量为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，在不同采样时刻与第一阶段的类正弦曲线相接。
2.根据权利要求1所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：通过连续循环周期可知，所述三段式线性-正弦复合函数是角速度分别为ω1和ω2的标准正弦曲线与不同斜率的线性函数叠加变形得到的类正弦曲线相接得到的函数。
3.根据权利要求2所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：所述非正弦振动曲线的位置曲线方程如下：
4.根据权利要求3所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：所述非正弦振动曲线方程对应的某一周期的振动速度曲线方程如下：
5.根据权利要求4所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制
6.根据权利要求5所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：定义振动偏斜率为一个振动周期内振动曲线斜率为正的时间与斜率为负的时间的差值占整个振动周期的比例，因此计算非正弦振动曲线的偏斜率，如下：
7.根据权利要求6所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：所述非正弦振动曲线方程相应的某一周期的振动加速度曲线方程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：采用三段式线性-正弦复合函数，其位置曲线的一个振动周期包含三个阶段：第一阶段为角速度为ω1的标准正弦函数与斜率为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，第二阶段为角速度为ω2的标准正弦函数与斜率为偏移量为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，第三阶段为角速度为ω1的标准正弦函数与斜率为偏移量为的线性函数叠加复合得到的类正弦曲线，在不同采样时刻与第一阶段的类正弦曲线相接。
2.根据权利要求1所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：通过连续循环周期可知，所述三段式线性-正弦复合函数是角速度分别为ω1和ω2的标准正弦曲线与不同斜率的线性函数叠加变形得到的类正弦曲线相接得到的函数。
3.根据权利要求2所述的结晶器非正弦液压振动曲线的控制方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云博，唐祎，何新军，项德明，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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