專利名稱：：一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非正弦振動曲線連鑄機結(jié)晶器振動自動控制，特別涉及一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代連鑄機結(jié)晶器在生產(chǎn)中使用非正弦振動方式已經(jīng)成為一種必要的關(guān)鍵技術(shù)，它對于鑄坯表面質(zhì)量的改善有非常明顯的效果。目前，國內(nèi)新投產(chǎn)的連鑄機，尤其是板坯連鑄機，幾乎都會采用液壓或電動方式的非正弦振動，以更好地控制負滑脫時間，減少鋼水與結(jié)晶器摩擦力，降低板坯表面的振痕，提高鑄坯的表面質(zhì)量。在現(xiàn)有的結(jié)晶器振動非正弦位移波形曲線模型中，主要使用的模型形式有分段式、復(fù)合式。分段式函數(shù)構(gòu)造有很多種，但相對都很復(fù)雜，并且實施中會出現(xiàn)因為位移的分段，導(dǎo)致加速度的突變，而導(dǎo)致設(shè)備運動的不均勻。復(fù)合式曲線的位移波形構(gòu)造式■y=J57w(6^-其中A為振動幅值，B為偏斜因子目前復(fù)合式曲線這種方式應(yīng)用很廣，但這種波形有一個很大的缺點就是偏斜率不能太大，否則會出現(xiàn)加速度變形，從而導(dǎo)致設(shè)備顫振。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生的波形的偏斜率大的用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，包括信號輸入模塊用于輸入非正弦波形的幅值，頻率，偏斜率；波形產(chǎn)生模塊其接收信號輸入模塊的幅值、頻率、偏斜率，產(chǎn)生相應(yīng)的波形；波形輸出模塊將波形產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的波形輸出到振動控制器。波形產(chǎn)生模塊執(zhí)行下列函數(shù)"氛力(-A)("S/w(w加)m=l其中S為位移；3j為振動幅值；/^為振幅系數(shù)，0<&《1;A為收斂因子，0《A<1;必為基波角速度；n為項數(shù)。其中波形產(chǎn)生模塊為一微控制器。本發(fā)明的有益效果本波形發(fā)生器產(chǎn)生的非正弦振動波形，可以大幅度提高非正弦偏斜率，避免設(shè)備運動過程中的顫振，使設(shè)備運行平穩(wěn)；進而可以大幅度提高負滑脫時間及負滑脫率的有效控制范圍，能最大限度地減少鋼水與結(jié)晶器摩擦力，降低鑄坯表面的振痕，提高鑄坯的表面質(zhì)量。圖1為偏斜率定義示意圖2為當偏斜率"=30%時，復(fù)合式與七項式的位移曲線比較示意圖；圖3為當偏斜率"=30%時，復(fù)合式與七項式的加速度曲線比較示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本明做進一步的描述一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，包括信號輸入模塊用于輸入非正弦波形的幅值，頻率，偏斜率；三個參數(shù)確定，一條曲線也就定義完成了。波形產(chǎn)生模塊其接收信號輸入模塊的幅值、頻率、偏斜率，產(chǎn)生相應(yīng)的波形；波形產(chǎn)生模塊執(zhí)行下列函數(shù)-"氣l](-△)(""-"57w—Z)其中S為位移；^為振動幅值；/^為振幅系數(shù)，0<&《1;A為收斂因子，0《A<1;w為基波角速度；n為項數(shù)。其中波形產(chǎn)生模塊為一微控制器。其微控制器為一高整合芯片，其包含所有組成一計算機控制器的組件，典型者包括一中央處理器、隨機存取內(nèi)存、只讀存儲器、輸入輸出接口。波形輸出模塊將波形產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的波形輸出到振動控制器。在具體應(yīng)用中，可以直4接將產(chǎn)生的波形輸出信號送到伺服閥的輸入端，伺服閥將會跟隨波形信號的給定而作非正弦運動。波形產(chǎn)生模塊執(zhí)行下列函數(shù)其位移表達式為s=氣$(一A)(")S'-"(腳O速度表達式為加速度表達式為-a=—^/盧2^]加2(—A)(m—"&'"(/w加)其中^為振動幅值；/^為振幅系數(shù)，0<^《1;A為收斂因子，0《A<1;W為基波角速度；n為項數(shù)。下面以七項式(n=7)為例，分析如下七項式位移模型表達式為-■s=^fe[sin(6rf).—厶sin(2w,)+A2sin(3fl)—厶3sin(4of)+A4sin(5wf)—A5sin(6必,)+A6sin(7必Z)]振幅系數(shù)、收斂因子與偏斜率"的關(guān)系如下式fe=(cos<9+△si譜-A2cos36-A3sin40+厶4cos50+A5sin60-A6cos76>)_1及sin^-2Acos26—3A2sin3<9+4A3cos46+5厶4sin56>—6A5cos60—7A6sin70=0式中e=|a，(a為非正弦偏斜率)。偏斜率計算方法如圖l所示，or=(r/4)*ioo%其中L為偏斜時間，T為振動周期時間(頻率F4/T)，A為振動幅值。若已知偏斜率，可通過上式求得收斂因子A及振幅系數(shù)fe。雖然這種函數(shù)無法直接求解，但可通過計算機驗算求得A、^與"的值。如下表aA0010.10.078800760.99379040.20.15840210.9749070.30.24030350.94227150.40.32499370.8947393下面分析七項式速度曲線與常用的復(fù)合式加速度曲線，5復(fù)合式加速度波形表達式為a=j-(Gcw必f--iS7w必f—&>7(6)f----C^s份02]CoyPCosPCoySCos^式中0=I，(《為非正弦偏斜率)。2七項式加速度波形表達式為如圖2與圖3所示，可以看出a.偏斜率對于位移、加速度的影響非常大。b.當偏斜率為3(^時，復(fù)合式、七項式的位移、加速度曲線均有不同程度的變形，變形程度的厲害關(guān)系為復(fù)合式〉七項式。c.當偏斜率大于某一值時，均會出現(xiàn)位移在上升過程中，其加速度波形產(chǎn)生拐點的現(xiàn)象。加速度決定了結(jié)晶器驅(qū)動力的大小，當然，驅(qū)動力的變化越平穩(wěn)越好，也就是說，加速度曲線越平滑越好。位移在上升過程中，加速度出現(xiàn)拐點是不希望看到的，這樣會引起驅(qū)動裝置的顫振，頻率越高，越不希望此情況的發(fā)生。也就是說，位移在上升或下降過程中，加速度應(yīng)該實現(xiàn)單調(diào)?；诖?，可以通過上機法求得加速度實現(xiàn)單調(diào)時各個表達式的最大偏斜率，如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>于是，可以得出表達式適用的偏斜率范圍復(fù)合式019.3%，七項式0~32.9%?？梢?，七項式波形曲線模型可以大大提高非正弦偏斜率的應(yīng)用范圍，并且是連續(xù)的可實施的，能保證設(shè)備的運動平穩(wěn)。大幅度提高非正弦偏斜率，避免設(shè)備運動過程中的顫振，使設(shè)備運行平穩(wěn)；進而可以大幅度提高負滑脫時間及負滑脫率的有效控制范圍，能最大限度地減少鋼水與結(jié)晶器摩擦力，降低鑄坯表面的振痕，提高鑄坯的表面質(zhì)量。以上雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這都落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，其特征在于所述波形發(fā)生器包括信號輸入模塊用于輸入非正弦波形的幅值，頻率，偏斜率；波形產(chǎn)生模塊其接收信號輸入模塊的幅值、頻率、偏斜率，產(chǎn)生相應(yīng)的波形；波形輸出模塊將波形產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的波形輸出到振動控制器。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，其特征在于所述波形產(chǎn)生模塊執(zhí)行下列函數(shù)=」、^(一A)(^')&'w(w加)其中S為位移；乂為振動幅值；^為振幅系數(shù)，0<fe《l;A為收斂因子，0《A<1;w為基波角速度；n為項數(shù)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，其特征在于所述波形產(chǎn)生模塊為一微控制器。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，其特征在于所述微控制器完成以下函數(shù)s=氛^')S!'"(歸《)其中S為位移；^為振動幅值；/^為振幅系數(shù)，0<fe《l;A為收斂因子，0《A<1;W為基波角速度；n為項數(shù)。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于結(jié)晶器振動非正弦波形發(fā)生器，包括信號輸入模塊用于輸入非正弦波形的幅值，頻率，偏斜率；波形產(chǎn)生模塊其接收信號輸入模塊的幅值、頻率、偏斜率，產(chǎn)生相應(yīng)的波形；波形輸出模塊將波形產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的波形輸出到振動控制器。波形產(chǎn)生模塊執(zhí)行下列函數(shù)s＝Ah_x∑ⁿ_m=1(-Δ)^(m-1)Sin(mωt)。本波形發(fā)生器產(chǎn)生的非正弦振動波形，可以大幅度提高非正弦偏斜率，避免設(shè)備運動過程中的顫振，使設(shè)備運行平穩(wěn)；進而可以大幅度提高負滑脫時間及負滑脫率的有效控制范圍，能最大限度地減少鋼水與結(jié)晶器摩擦力，降低鑄坯表面的振痕，提高鑄坯的表面質(zhì)量。文檔編號B22D11/16GK101537477SQ20091010361公開日2009年9月23日申請日期2009年4月16日優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日發(fā)明者吉劉,唐元政,灝龍申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司